Úvod
V tejto téme chcem predstaviť informácie o výrobe plynného vodíka so stabilným tlakom a prietokom pre syntézy, ktoré využívajú hydrogenáciu pri veľkovýrobe liekov. V predchádzajúcom prehľade som hovoril o laboratórnej príprave plynného vodíka (H2) s nízkym prietokom a tlakom.
Všeobecne
Generátor vodíka je zariadenie, ktoré sa používa na výrobu vodíka z vody pomocou procesu nazývaného elektrolýza. Ak je tlak dodávaného vodíka z generátora dostatočne vysoký, môže eliminovať potrebu vodíkových fliaš tým, že poskytuje bezpečnejšiu a užívateľsky prívetivejšiu alternatívu. Vodíkový generátor využíva membránu s protónovou výmenou (PEM) na výrobu vysoko čistého plynného vodíka z vody. PEM článok pôvodne vyvinula NASA a vo veľkej miere sa používa v priemyselných a laboratórnych aplikáciách.Výroba plynného vodíka
Vodík je najrozšírenejším prvkom vo vesmíre, hoci v plynnom stave sa na Zemi prirodzene nevyskytuje a musí sa vyrábať. V priemysle sa H2 (plyn) vyrába vo veľkom meradle procesom nazývaným parný reforming na oddelenie atómov uhlíka a vodíka z uhľovodíkových palív. Vodík sa používa v laboratóriu na rôzne laboratórne aplikácie, ako je hydrolýza nenasýtených látok, napríklad P2NP, syntéza modafinilu, celková syntéza kyseliny (+)-lyzergovej, syntéza HU-210, syntéza dl-fedrínu z 1-fenyl-1,2-propandiónu a ďalšie syntézy. Používa sa aj v plynovej chromatografii (GC) ako palivo alebo nosný plyn a ICP-MS ako kolízny plyn, v chemickom priemysle na syntézu amoniaku, cyklohexánu a metanolu a v potravinárskom priemysle na hydrogenáciu olejov za vzniku tukov.
Významný výskum a vývoj umožnil bezpečnejšie, ekologickejšie, účinnejšie a nákladovo efektívnejšie spôsoby výroby plynného vodíka na požiadanie pre laboratórne, výrobné a priemyselné aplikácie. Bezpečnosť sa zlepšila natoľko, že plynný vodík sa v súčasnosti používa v niektorých dopravných prostriedkoch ako čisté palivo "bez znečistenia", pričom plyn sa vyrába z vody a vedľajším produktom jeho spaľovania je voda.
Významný výskum a vývoj umožnil bezpečnejšie, ekologickejšie, účinnejšie a nákladovo efektívnejšie spôsoby výroby plynného vodíka na požiadanie pre laboratórne, výrobné a priemyselné aplikácie. Bezpečnosť sa zlepšila natoľko, že plynný vodík sa v súčasnosti používa v niektorých dopravných prostriedkoch ako čisté palivo "bez znečistenia", pričom plyn sa vyrába z vody a vedľajším produktom jeho spaľovania je voda.
Tento článok poskytuje odpovede na otázky: Ako funguje vodíkový generátor?
Generátor vodíka využíva membránu na výmenu protónov (PEM) na výrobu vysoko čistého plynného vodíka z vody. PEM článok pôvodne vyvinula NASA a vo veľkej miere sa používa v priemyselných a laboratórnych aplikáciách.
Výroba plynného vodíka
Vodík je najrozšírenejším prvkom vo vesmíre, hoci v plynnom stave sa na Zemi prirodzene nevyskytuje a musí sa vyrábať. V priemysle sa H2(g) vyrába vo veľkom meradle procesom nazývaným parný reforming na oddelenie atómov uhlíka a vodíka z uhľovodíkových palív. Vodík sa používa v laboratóriu na rôzne laboratórne aplikácie, napríklad v plynovej chromatografii (GC) ako palivo alebo nosný plyn a v ICP-MS ako zrážkový plyn, v chemickom priemysle na syntézu liečiv, amoniaku, cyklohexánu a metanolu a v potravinárskom priemysle na hydrogenáciu olejov za vzniku tukov.
V čom je generátor vodíka bezpečnejší ako tlaková fľaša?
Vodíkový generátor v sebe nikdy neukladá obrovské množstvo vodíka, ani počas prevádzky, ani keď sa nepoužíva. To znamená, že v prípade úniku je pravdepodobné, že unikne len veľmi malé množstvo vodíka. Naopak, plná vodíková fľaša môže obsahovať až 11 000 litrov plynného vodíka, ktorý by sa v prípade úniku mohol celý uvoľniť. Dobré generátory vodíka obsahujú aj snímače na zisťovanie úniku vodíka a vody a pri zistení úniku zastavia výrobu vodíka.
- Do generátora nalejte destilovanú vodu.
- Pripojte hadicu k výstupnému kohútiku vodíkového plynu, ktorý sa nachádza na zadnej strane generátora, a pripravte si systém (banky alebo reaktor).
- Pripojte generátor k elektrickej sieti a zapnite ho v zásuvke. Zapnite generátor na vypínači (umiestnenom na zadnej strane generátora) a počkajte. Generátor vykoná kontrolu systému. Poznámka: Pri prvom použití sa môže zdať, že generátor prestane vytvárať tlak, kým sa separačná komora naplní vodou. Ak sa tak stane, generátor znovu naštartujte. Vnútorný tlak ("ACT" tlak) generátora sa zvýši na požadovaný prevádzkový tlak ("SET" tlak). Po dosiahnutí požadovaného tlaku sa otvorí výstupný ventil generátora a vodík sa bude dodávať do aplikačného prístroja.
Hlavné charakteristiky vodíkového generátora
- Rýchlosť prietoku H2. Táto charakteristika je pre organickú syntézu dosť dôležitá z toho dôvodu, že ak máte veľký reaktor, ktorý je spojený s atmosférou, musíte použiť generátor vodíka s vysokým prietokom. A naopak, pri malom objeme reaktora, ktorý nepotrebuje stabilný prietok, nepotrebujete vysoký prietok. Stačil by Keepov prístrojový generátor vodíka.
- Čistota H2. Je čistota plynného vodíka, ktorá je dôležitá pre ciele plynovej chromatografie. Pri organickej syntéze táto vlastnosť nie je taká dôležitá.
- Príkon (watt/hodina). Táto charakteristika závisí od výkonu a prietoku generátora plynu, preto je väčšia pre generátory s väčším prietokom. Tie si vyžadujú väčší elektrický výkon.
Video DIY vodíkový generátor
Dodávatelia
Váš výber závisí od vášho rozpočtu a cieľov, času na dopravu do vašej lokality a pravidiel dovozu. Tu sú zastúpení niektorí dodávatelia s rôznym rozsahom cien pre generátory vodíka s prietokom 250-300 ml/min. Ceny sú platné pre 04.2022.Jinan Konwer Instrument Co, Ltd.
Hunan Moreshine Trading Co, Ltd.
Vici-dbs
SPW Industrial
Parker
Last edited by a moderator: