Hidrogéngáz (H2) generátorok

[G.Patton]

Bevezetés

Ebben a témakörben a hidrogéngáz stabil nyomással és áramlással történő előállításával kapcsolatos információkat kívánom bemutatni olyan szintézisekhez, amelyek a nagyüzemi gyógyszergyártásban hidrogénezést vesznek igénybe. Az előző áttekintésben a hidrogéngáz (H2) laboratóriumi előállításáról beszéltem alacsony áramlási sebességgel és nyomással.
.

Általános

A hidrogéngenerátor egy olyan gép, amelyet arra használnak, hogy vízből hidrogént állítsanak elő az elektrolízisnek nevezett folyamat segítségével. Ha a generátorból származó hidrogén ellátási nyomása elég magas, akkor a generátor biztonságosabb és felhasználóbarátabb alternatívát nyújtva kiküszöbölheti a hidrogénpalackok szükségességét. A hidrogéngenerátor protoncserélő membránt (PEM) használ a vízből nagy tisztaságú hidrogéngáz előállításához. A PEM-cellát eredetileg a NASA fejlesztette ki, és széles körben használják ipari és laboratóriumi alkalmazásokban.

Hidrogéngáz előállítása

A hidrogén az Univerzumban a legnagyobb mennyiségben előforduló elem, bár gáz halmazállapotban a természetben nem fordul elő a Földön, ezért elő kell állítani. Az iparban H2 (gáz) előállítása nagy mennyiségben történik gőzreformálásnak nevezett eljárással, a szén- és hidrogénatomok szénhidrogén tüzelőanyagokból történő leválasztásával. A hidrogént a laboratóriumban számos laboratóriumi alkalmazáshoz használják, például telítetlen anyagok, például P2NP hidrolízise, Modafinil szintézis, (+)-Liszergsav totálszintézis, HU-210 szintézis, dl-Ephedrin szintézis 1-Phenyl-1,2-propandionból és más szintézisek. Használják továbbá a gázkromatográfiában (GC) üzemanyagként vagy vivőgázként és az ICP-MS-ben ütközési gázként, a vegyiparban ammónia, ciklohexán és metanol szintézisére, valamint az élelmiszeriparban olajok hidrogénezésére zsírok előállítására.

A jelentős kutatás és fejlesztés biztonságosabb, környezetbarátabb, hatékonyabb és költséghatékonyabb eszközöket biztosított a hidrogéngáz igény szerinti előállítására laboratóriumi, gyártási és ipari alkalmazásokhoz. A biztonság olyannyira javult, hogy a hidrogéngázt ma már egyes közlekedési járművekben tiszta, "szennyezésmentes" üzemanyagként használják, mivel a gázt vízből állítják elő, és az égés melléktermékeként víz keletkezik.

Ez a cikk választ ad arra, hogyan működik egy hidrogéngenerátor?

A hidrogéngenerátor protoncserélő membránt (PEM) használ, hogy vízből nagy tisztaságú hidrogéngázt állítson elő. A PEM-cellát eredetileg a NASA fejlesztette ki, és széles körben használják ipari és laboratóriumi alkalmazásokban.

Hidrogéngáz előállítása

A hidrogén az Univerzumban a legnagyobb mennyiségben előforduló elem, bár gáz halmazállapotban a természetben nem fordul elő a Földön, ezért elő kell állítani. Az iparban a H2(g)-t nagy mennyiségben állítják elő az úgynevezett gőzreformálással, a szén- és hidrogénatomok szénhidrogén tüzelőanyagokból történő leválasztásával. A hidrogént a laboratóriumban számos laboratóriumi alkalmazásban használják, például a gázkromatográfiában (GC) üzemanyagként vagy vivőgázként és az ICP-MS-ben ütközési gázként, a vegyiparban gyógyszerek, ammónia, ciklohexán és metanol szintézisére, az élelmiszeriparban pedig olajok hidrogénezésére zsírok előállítására.

Miért biztonságosabb egy hidrogéngenerátor, mint egy palack?

A hidrogéngenerátor nem tárol magában hatalmas mennyiségű hidrogént, sem működés közben, sem használaton kívül. Ez azt jelenti, hogy szivárgás esetén csak nagyon kis mennyiségű hidrogén szivároghat ki. Ezzel szemben egy teli hidrogénpalack akár 11 000 liter hidrogéngázt is tartalmazhat, amely szivárgás esetén mind kiszabadulhat. A jó hidrogéngenerátorok érzékelőket is tartalmaznak a hidrogén- és vízszivárgás észlelésére, és szivárgás észlelésekor leállítják a hidrogéntermelést.

Hogyan kell használni?

• Öntsön desztillált vizet a generátorba.
• Csatlakoztasson egy tömlőt a generátor hátulján található kimeneti hidrogéngázcsaphoz, és készítse elő a rendszert (lombikok vagy reaktor).
• Csatlakoztassa a generátort az elektromos hálózathoz, és kapcsolja be a fali aljzatnál. Kapcsolja be a generátort a hálózati kapcsolón (a generátor hátulján található) és várjon. A generátor elvégzi a rendszerellenőrzést. Megjegyzés: Az első használat során úgy tűnhet, hogy a generátor leállítja a nyomás felépítését, amíg a leválasztó kamra megtelik vízzel. Ha ez megtörténik, indítsa újra a generátort. A generátor belső nyomása ("ACT" nyomás) fel fog épülni a szükséges üzemi nyomásra ("SET" nyomás). A szükséges nyomás elérése után a generátor kimeneti szelepe kinyílik, és hidrogén kerül az alkalmazási műszerbe.

A hidrogéngenerátor fő jellemzői

• H2 áramlási sebesség. Ez a jellemző nagyon fontos a szerves szintéziseknél, mivel ha nagy reaktorral rendelkezik, amely a légkörrel van összekötve, akkor nagy áramlási sebességű hidrogéngenerátort kell használnia. Fordítva, kis térfogatú, közeli reaktor esetén, ahol nincs szükség stabil áramlásra, nincs szükség nagy áramlásra. Elég lenne a Keep készülék hidrogéngenerátora.
• H2 tisztaság. A hidrogéngáz tisztasága, amely fontos a gázkromatográfiás célok eléréséhez. A szerves szintézisben ez a tulajdonság nem annyira fontos.
• Bemeneti teljesítmény (watt/óra). Ez a jellemző a gázgenerátor teljesítményétől és áramlásától függ, ezért nagyobb a nagyobb áramlású generátoroknál. Ezek több villamos energiát vesznek igénybe.

DIY hidrogéngenerátor videó

Beszállítók

A választás az Ön költségvetésétől és céljaitól, a helyszínre történő szállítás idejétől és az importszabályoktól függ. Az alábbiakban néhány beszállítót mutatunk be a 250-300 ml/perc áramlású hidrogéngenerátorok különböző árkategóriáival. Az árak 2022.04.04-re érvényesek.
Jinan Konwer Instrument Co., Ltd.
Hunan Moreshine Trading Co., Ltd.
Vici-dbs
SPW Industrial
Parker

Spoiler: Árlista