Генератори на водороден газ (H2)

[G.Patton]

Въведение

В тази тема искам да представя информация за производството на газообразен водород със стабилно налягане и дебит за синтези, при които се използва хидрогениране в широкомащабното производство на лекарства. В предишния обзор разказах за лабораторното приготвяне на водороден газ (H2) с нисък дебит и налягане.

Обща информация

Водородният генератор е машина, която се използва за производство на водород от вода, като се използва процес, наречен електролиза. Ако налягането на подаване на водород от генератора е достатъчно високо, той може да премахне необходимостта от водородни бутилки, като осигури по-безопасна и удобна за потребителя алтернатива. Водородният генератор използва протонно-обменна мембрана (PEM) за производство на водороден газ с висока чистота от вода. PEM клетката първоначално е разработена от НАСА и се използва широко в промишлени и лабораторни приложения.

Производство на водороден газ

Водородът е най-разпространеният елемент във Вселената, въпреки че в газообразно състояние не се среща естествено на Земята и трябва да се произвежда. В промишлеността H2 (газ) се произвежда в големи мащаби чрез процес, наречен парен реформинг, за отделяне на въглеродни и водородни атоми от въглеводородни горива. Водородът се използва в лабораторията за различни лабораторни приложения, като например хидролиза на ненаситени вещества като P2NP, синтез на модафинил, тотален синтез на (+)-лизергинова киселина, синтез на HU-210, синтез на dl-ефедрин от 1-фенил-1,2-пропандион и други синтези. Използва се също така в газовата хроматография (ГХ) като гориво или газ носител и в ICP-MS като газ за сблъсък, в химическата промишленост за синтез на амоняк, циклохексан и метанол, както и в хранително-вкусовата промишленост за хидрогениране на масла до образуване на мазнини.

Значителни научни изследвания и разработки са предоставили по-безопасни, по-екологични, по-ефикасни и рентабилни средства за генериране на водороден газ при поискване за лабораторни, производствени и промишлени приложения. Безопасността се е подобрила дотолкова, че водородният газ вече се използва в някои транспортни средства като чисто гориво, което не замърсява околната среда, тъй като газът се произвежда от вода, а страничният продукт от изгарянето му е вода.

Тази статия дава отговор на следните въпроси: Как работи водородният генератор?

Водородният генератор използва мембрана за обмен на протони (PEM), за да произвежда водороден газ с висока чистота от вода. Клетката PEM първоначално е разработена от НАСА и се използва широко в промишлени и лабораторни приложения.

Производство на водороден газ

Водородът е най-разпространеният елемент във Вселената, въпреки че в газообразно състояние не се среща естествено на Земята и трябва да се произвежда. В промишлеността H2(g) се произвежда в големи мащаби чрез процес, наречен парен реформинг, за отделяне на въглеродни и водородни атоми от въглеводородни горива. Водородът се използва в лабораторията за различни лабораторни приложения, като например в газовата хроматография (ГХ) като гориво или носещ газ и ICP-MS като колайсиращ газ, в химическата промишленост за синтез на лекарства, амоняк, циклохексан и метанол и в хранително-вкусовата промишленост за хидрогениране на масла до образуване на мазнини.

С какво водородният генератор е по-безопасен от бутилката?

Водородният генератор не съхранява огромни количества водород в себе си по всяко време - нито по време на работа, нито когато не се използва. Това означава, че ако възникне теч, е възможно да се изпари само много малко количество водород. Обратно, една пълна водородна бутилка може да съдържа до 11 000 литра водороден газ, който може да се освободи при евентуален теч. Добрите водородни генератори съдържат и сензори за откриване на течове на водород и вода и спират производството на водород при откриване на теч.

Как да го използваме?

• Налейте дестилирана вода в генератора.
• Свържете маркуч към изходящия кран за водороден газ, който се намира в задната част на генератора, и подгответе системата си (колби или реактор).
• Свържете генератора към електрическото захранване и го включете в стенния контакт. Включете генератора с превключвателя на захранването (разположен отзад на генератора) и изчакайте. Генераторът ще извърши проверка на системата. Забележка: При първото използване може да се окаже, че генераторът спира да създава налягане, докато разделителната камера се напълни с вода. Ако това се случи, рестартирайте генератора. Вътрешното налягане ("ACT" налягане) на генератора ще се повиши до необходимото работно налягане ("SET" налягане). След като се достигне необходимото налягане, изпускателният клапан на генератора ще се отвори и водородът ще се подаде към инструмента за приложение.

Основни характеристики на водородния генератор

• Скорост на потока H2. Тази характеристика е доста важна за органичния синтез поради това, че ако имате голям реактор, който е свързан с атмосферата, трябва да използвате водороден генератор с голям дебит. Обратно, при малък обем на затворения реактор, който не се нуждае от стабилен поток, не е необходим голям поток. Достатъчен е водородният генератор на апарата на Keep.
• Чистота на H2. Това е чистотата на водородния газ, която е важна за целите на газовата хроматография. При органичния синтез тази характеристика не е толкова важна.
• Входяща мощност (ват/час). Тази характеристика зависи от производителността и дебита на газовия генератор, следователно е по-голяма за генератори с по-висок дебит. Те изискват по-голяма електрическа мощност.

Направи си сам водороден генератор видео

Доставчици

Изборът ви зависи от бюджета и целите ви, времето за доставка до вашето местоположение и правилата за внос. Тук са представени някои доставчици с различни диапазони на цените за водородни генератори с дебит 250-300 мл/мин. Цените са валидни за 04.2022 г.
Jinan Konwer Instrument Co., Ltd.
Hunan Moreshine Trading Co., Ltd.
Vici-dbs
SPW Industrial
Parker

Спойлер: Ценова листа