Johdanto
Tässä aiheessa haluan esittää tietoa vetykaasun tuottamisesta vakaalla paineella ja virtauksella synteesejä varten, joissa käytetään vetyä laajamittaisessa lääkkeiden valmistuksessa. Edellisessä katsauksessa kerroin vetykaasun (H2) laboratoriovalmistuksesta alhaisella virtausnopeudella ja paineella.
.
Yleistä
Vetygeneraattori on kone, jota käytetään vedyn tuottamiseen vedestä elektrolyysiksi kutsutun prosessin avulla. Jos generaattorista saatavan vedyn syöttöpaine on riittävän korkea, se voi poistaa vetypullojen tarpeen tarjoamalla turvallisemman ja käyttäjäystävällisemmän vaihtoehdon. Vetygeneraattori käyttää protoninvaihtokalvoa (PEM) tuottamaan vedestä erittäin puhdasta vetykaasua. PEM-kennon kehitti alun perin NASA, ja sitä käytetään laajalti teollisuus- ja laboratoriosovelluksissa.Vetykaasun tuotanto
Vety on maailmankaikkeuden runsain alkuaine, mutta kaasumaisessa olomuodossaan sitä ei esiinny maapallolla luonnostaan, vaan sitä on valmistettava. Teollisuudessa H2:ta (kaasua) tuotetaan suuressa mittakaavassa höyryreformoinniksi kutsutulla prosessilla, jossa hiili- ja vetyatomit erotetaan hiilivetypolttoaineista. Vetyä käytetään laboratoriossa erilaisissa laboratoriosovelluksissa, kuten tyydyttymättömien aineiden, kuten P2NP:n, hydrolyysissä, modafiniilisynteesissä, (+)-lysergihapon kokonaissynteesissä, HU-210-synteesissä, dl-Efedriinin synteesissä 1-Fenyyli-1,2-propandionista ja muissa synteeseissä. Sitä käytetään myös kaasukromatografiassa (GC) polttoaineena tai kantokaasuna ja ICP-MS:ssä törmäyskaasuna, kemianteollisuudessa ammoniakin, sykloheksaanin ja metanolin syntetisointiin ja elintarviketeollisuudessa öljyjen vetykäsittelyyn rasvojen muodostamiseksi.
Merkittävä tutkimus- ja kehitystyö on mahdollistanut turvallisemmat, ympäristöystävällisemmät, tehokkaammat ja kustannustehokkaammat keinot tuottaa vetykaasua laboratorio-, tuotanto- ja teollisuussovelluksiin. Turvallisuus on parantunut niin paljon, että vetykaasua käytetään nykyään joissakin kuljetusajoneuvoissa puhtaana "saastuttamattomana" polttoaineena, sillä kaasu tuotetaan vedestä ja sen palamisen sivutuotteena syntyy vettä.
Merkittävä tutkimus- ja kehitystyö on mahdollistanut turvallisemmat, ympäristöystävällisemmät, tehokkaammat ja kustannustehokkaammat keinot tuottaa vetykaasua laboratorio-, tuotanto- ja teollisuussovelluksiin. Turvallisuus on parantunut niin paljon, että vetykaasua käytetään nykyään joissakin kuljetusajoneuvoissa puhtaana "saastuttamattomana" polttoaineena, sillä kaasu tuotetaan vedestä ja sen palamisen sivutuotteena syntyy vettä.
Tässä artikkelissa annetaan vastauksia kysymyksiin: Miten vetygeneraattori toimii?
Vetygeneraattori käyttää protoninvaihtokalvoa (PEM) tuottamaan vedestä erittäin puhdasta vetykaasua. PEM-kennon kehitti alun perin NASA, ja sitä käytetään laajalti teollisuus- ja laboratoriosovelluksissa.
Vetykaasun tuotanto
Vety on maailmankaikkeuden runsain alkuaine, mutta kaasumaisessa olomuodossaan sitä ei esiinny maapallolla luonnostaan, vaan se on valmistettava. Teollisuudessa H2(g):tä tuotetaan suuressa mittakaavassa höyryreformoinniksi kutsutussa prosessissa, jossa hiili- ja vetyatomit erotetaan hiilivetypolttoaineista. Vetyä käytetään laboratoriossa erilaisissa laboratoriosovelluksissa, kuten kaasukromatografiassa (GC) polttoaineena tai kantokaasuna ja ICP-MS:ssä törmäyskaasuna, kemianteollisuudessa lääkkeiden, ammoniakin, sykloheksaanin ja metanolin syntetisoimiseksi ja elintarviketeollisuudessa öljyjen vetykäsittelyssä rasvoiksi.
Miten vetygeneraattori on turvallisempi kuin kaasupullo?
Vetygeneraattori ei säilytä suuria määriä vetyä sisällään missään vaiheessa, ei käytön aikana eikä silloin, kun sitä ei käytetä. Tämä tarkoittaa sitä, että vuodon sattuessa vain hyvin pieni määrä vetyä pääsee todennäköisesti ulos. Täysi vetykaasupullo voi sitä vastoin sisältää jopa 11 000 litraa vetykaasua, josta kaikki voi vapautua, jos vuotaa. Hyvissä vetykehittimissä on myös antureita, jotka havaitsevat vety- ja vesivuodot ja sammuttavat vedyntuotannon, kun vuoto havaitaan.
- Kaada generaattoriin tislattua vettä.
- Kiinnitä letku generaattorin takaosassa olevaan vedyn poistohanaan ja valmistele järjestelmäsi (pullot tai reaktori).
- Kytke generaattori sähköverkkoon ja kytke se päälle pistorasiasta. Kytke generaattori päälle virtakytkimestä (joka sijaitsee generaattorin takaosassa) ja odota. Generaattori suorittaa järjestelmän tarkistuksen. Huomautus: Ensimmäisellä käyttökerralla generaattori saattaa näyttää pysähtyvän paineen muodostumisen aikana, kun erotuskammio täyttyy vedellä. Jos näin tapahtuu, käynnistä generaattori uudelleen. Generaattorin sisäinen paine ("ACT"-paine) nousee vaadittuun käyttöpaineeseen ("SET"-paine). Kun vaadittu paine on saavutettu, generaattorin poistoventtiili avataan ja vetyä syötetään käyttölaitteeseen.
Vetygeneraattorin tärkeimmät ominaisuudet
- H2:n virtausnopeus. Tämä ominaisuus on varsin tärkeä orgaanisessa synteesissä, sillä jos käytössä on suuri reaktori, joka on yhteydessä ilmakehään, on käytettävä suuren virtauksen vetygeneraattoria. Jos kyseessä on pienen tilavuuden reaktori, jossa ei tarvita vakaata virtausta, ei tarvita suurta virtausta. Se riittää Keepin laitteen vetygeneraattorille.
- H2-puhtaus. On vetykaasun puhtaus, joka on tärkeää kaasukromatografian tavoitteiden kannalta. Orgaanisessa synteesissä tämä ominaisuus ei ole niin tärkeä.
- Syöttöteho (wattia/tunti). Tämä ominaisuus riippuu kaasugeneraattorin suorituskyvystä ja virtauksesta, joten se on suurempi, jos generaattorin virtaus on suurempi. Ne vievät enemmän sähkötehoa.
DIY-vetygeneraattorivideo
Toimittajat
Valintasi riippuu budjetistasi ja tavoitteistasi, toimitusajasta sijaintisi ja maahantuontisäännöistä. Tässä on esitetty joitakin toimittajia, joilla on eri hintaluokat 250-300 ml/min virtauksen vetygeneraattoreille. Hinnat ovat voimassa 04.2022.Jinan Konwer Instrument Co., Ltd.
Hunan Moreshine Trading Co., Ltd.
Vici-dbs
SPW Industrial
Parker.
Last edited by a moderator: