Úvod
V tomto tématu chci představit informace o výrobě plynného vodíku se stabilním tlakem a průtokem pro syntézy, které využívají hydrogenaci při velkovýrobě léčiv. V předchozím přehledu jsem hovořil o laboratorní přípravě plynného vodíku (H2) s nízkým průtokem a tlakem.
Obecně
Generátor vodíku je zařízení, které se používá k výrobě vodíku z vody pomocí procesu zvaného elektrolýza. Pokud je přívodní tlak vodíku z generátoru dostatečně vysoký, může eliminovat potřebu vodíkových lahví tím, že poskytuje bezpečnější a uživatelsky přívětivější alternativu. Vodíkový generátor využívá k výrobě vysoce čistého plynného vodíku z vody protonovou výměnnou membránu (PEM). PEM článek byl původně vyvinut NASA a je hojně využíván v průmyslových a laboratorních aplikacích.Výroba plynného vodíku
Vodík je nejrozšířenějším prvkem ve vesmíru, ačkoli se v plynném stavu na Zemi přirozeně nevyskytuje a musí se vyrábět. V průmyslu se H2 (plyn) vyrábí ve velkém měřítku procesem zvaným parní reforming, při kterém se z uhlovodíkových paliv oddělují atomy uhlíku a vodíku. Vodík se používá v laboratoři pro řadu laboratorních aplikací, jako je hydrolýza nenasycených látek, například P2NP, syntéza modafinilu, celková syntéza kyseliny (+)-lysergové, syntéza HU-210, syntéza dl-efedrinu z 1-fenyl-1,2-propandionu a další syntézy. Používá se také v plynové chromatografii (GC) jako palivo nebo nosný plyn a ICP-MS jako kolizní plyn, v chemickém průmyslu k syntéze amoniaku, cyklohexanu a methanolu a v potravinářském průmyslu k hydrogenaci olejů za vzniku tuků.
Významný výzkum a vývoj umožnil bezpečnější, ekologičtější, účinnější a nákladově efektivnější způsoby výroby plynného vodíku na vyžádání pro laboratorní, výrobní a průmyslové aplikace. Bezpečnost se zlepšila natolik, že plynný vodík se nyní používá v některých dopravních prostředcích jako čisté palivo "bez znečištění", přičemž plyn se vyrábí z vody a vedlejším produktem jeho spalování je voda.
Významný výzkum a vývoj umožnil bezpečnější, ekologičtější, účinnější a nákladově efektivnější způsoby výroby plynného vodíku na vyžádání pro laboratorní, výrobní a průmyslové aplikace. Bezpečnost se zlepšila natolik, že plynný vodík se nyní používá v některých dopravních prostředcích jako čisté palivo "bez znečištění", přičemž plyn se vyrábí z vody a vedlejším produktem jeho spalování je voda.
Tento článek poskytuje odpovědi na otázky: Jak funguje vodíkový generátor?
Vodíkový generátor využívá k výrobě vysoce čistého plynného vodíku z vody protonovou výměnnou membránu (PEM). PEM článek byl původně vyvinut NASA a je hojně využíván v průmyslových a laboratorních aplikacích.
Výroba plynného vodíku
Vodík je nejrozšířenějším prvkem ve vesmíru, ačkoli se v plynném stavu na Zemi přirozeně nevyskytuje a musí se vyrábět. V průmyslu se H2(g) ve velkém měřítku vyrábí procesem zvaným parní reforming, při kterém se z uhlovodíkových paliv oddělují atomy uhlíku a vodíku. Vodík se používá v laboratořích pro různé laboratorní aplikace, například v plynové chromatografii (GC) jako palivo nebo nosný plyn a v ICP-MS jako kolizní plyn, v chemickém průmyslu k syntéze léčiv, amoniaku, cyklohexanu a methanolu a v potravinářském průmyslu k hydrogenaci olejů za vzniku tuků.
V čem je generátor vodíku bezpečnější než tlaková láhev?
Vodíkový generátor v sobě neskladuje obrovské množství vodíku v žádném okamžiku, ani během provozu, ani v době, kdy se nepoužívá. To znamená, že pokud dojde k úniku, unikne pravděpodobně jen velmi malé množství vodíku. Naproti tomu plná vodíková láhev může obsahovat až 11 000 litrů plynného vodíku, který by se v případě úniku mohl uvolnit. Dobré generátory vodíku obsahují také senzory, které detekují únik vodíku a vody a při zjištění úniku zastaví výrobu vodíku.
- Do generátoru nalijte destilovanou vodu.
- Připojte hadici k výstupnímu kohoutku vodíkového plynu, který je umístěn na zadní straně generátoru, a připravte si systém (baňky nebo reaktor).
- Připojte generátor k elektrické síti a zapněte jej do zásuvky. Zapněte generátor na vypínači (umístěném na zadní straně generátoru) a vyčkejte. Generátor provede kontrolu systému. Poznámka: Při prvním použití se může zdát, že generátor přestane vytvářet tlak, zatímco se separační komora naplní vodou. Pokud k tomu dojde, generátor znovu spusťte. Vnitřní tlak ("ACT" tlak) generátoru se zvýší na požadovaný provozní tlak ("SET" tlak). Po dosažení požadovaného tlaku se otevře výstupní ventil generátoru a vodík se začne dodávat do aplikačního přístroje.
Hlavní charakteristiky vodíkového generátoru
- Rychlost průtoku H2. Tato charakteristika je pro organickou syntézu poměrně důležitá z toho důvodu, že pokud máte velký reaktor, který je spojen s atmosférou, musíte použít generátor vodíku s vysokým průtokem. Naopak u reaktoru s malým objemem, který nepotřebuje stabilní průtok, nepotřebujete vysoký průtok. Stačí Keepův přístrojový generátor vodíku.
- Čistota H2. Je čistota plynného vodíku, která je důležitá pro cíle plynové chromatografie. V organické syntéze není tato vlastnost tak důležitá.
- Příkon (watt/hod). Tato charakteristika závisí na výkonu a průtoku generátoru plynu, proto je větší pro generátory s větším průtokem. Ty odebírají větší elektrický výkon.
Video DIY vodíkový generátor
Dodavatelé
Váš výběr závisí na vašem rozpočtu a cílech, době přepravy do vaší lokality a pravidlech dovozu. Zde jsou zastoupeni někteří dodavatelé s různým rozsahem cen pro generátory vodíku s průtokem 250-300 ml/min. Ceny jsou platné pro 04.2022.Jinan Konwer Instrument Co, Ltd.
Hunan Moreshine Trading Co, Ltd.
Vici-dbs
SPW Industrial
Parker
Last edited by a moderator: