Застосування водню, ооо - ДІПІ ейр газ
застосування водню
Водень, що володіє високою хімічною активністю, в чистому вигляді в природі мало поширений. У промислових масштабах його отримують декількома способами, найбільшого поширення з яких отримали:
- електроліз водних розчинів хлоридів або гідроксидів лужних металів;
- конверсія коксу і водяної пари;
- конверсія метану і водяної пари;
- термічне розкладанням метану;
- фракційне скраплення коксового газу.
Водень для технічних цілей повинен містити не більше 0,05% домішок (марка А) або не більше 0.01% (марка Б). Завдяки високій хімічній активності, виключної легкості і великої кількості тепла, що виділяється при горінні, водень знайшов широке застосування в промисловості. У різних галузях він використовується і як основну сировину, і як допоміжний матеріал, і як паливо. За статистикою, споживання водню подвоюється кожні 15 років.
Основний споживач цього газу - підприємства нафтопереробки і нафтохімії, куди йде до 50% водню, одержуваного промисловим шляхом. Наприклад, для гідроочищення 1 м3 нафти від сірчистих сполук потрібно до 110 м3 газоподібного водню, а на гідрокрекінг того ж кількості нафти об'ємний витрата водню становить 450 м3. На проведення каталітичного риформінгу водень витрачається в ще більших кількостях. Часто для підвищення якості деяких видів нафти і вугілля з низьким водневим показником використовують процес гідрогенізації (хімічне приєднання водню по ненасичених зв'язках).
Цілий ряд полімерів, вуглеводневих сполук і пластичних мас неможливо отримати без використання водню.
Промисловий водень йде на синтез аміаку, який згодом використовується для виробництва азотної кислоти і азотних добрив. Водень для цих цілей повинен мати максимальну хімічної чистотою, що забезпечується тільки при електролізному способі його виробництва. Найважливіший продукт хімічної промисловості - соляна кислота - не може бути отримана без водню.
Завдяки високій теплопровідності і відсутності токсичного впливу, водень активно використовується в електроенергетиці для охолодження турбогенераторів високої потужності. Так, для теплової електростанції потужністю 2500 МВт витрата водню становить 14, 2 м3 \ год, причому спостерігається зворотна залежність: чим менше потужність турбогенератора, тим вище витрата водню на його охолодження.
При високих температурах водень проявляє відновну активність, «відтягуючи» на себе атоми кисню з оксидів металів. Завдяки цьому водень у великих обсягах використовується в чорній і кольоровій металургії для отримання чистих металів (метод прямого відновлення руди). Зокрема, виробництво хімічно чистої міді, молібдену і вольфраму без застосування водню просто неможливо.
У харчовій промисловості також не обійтися без водню, при цьому основна його споживання припадає на підприємства з випуску спеціалізованих жирів і маргаринів. Процес гідрогенізації жирів дозволяє з рідких рослинних масел (соняшникової, кукурудзяної, бавовняного) отримувати тверді жири, які згодом використовуються для виробництва замінників масла какао, спеціалізованих маргаринів для випічки, емульгаторів (моно- і дигліцериди). До речі, саме до складу олійно-жирових комбінатів часто входять миловарні заводи, які є активними споживачами газоподібного водню.
Деякі продукти упаковуються в тару із захисною водневої середовищем (водень використовується як пропеллент).
У фармацевтичній промисловості і медицині водень використовується для виробництва перекису водню і виготовлення ряду лікарських препаратів.
У метеорології воднем наповнюють атмосферні зонди. В недалекому минулому (20-30-ті роки минулого століття) воднем наповнювалися дирижаблі. Однак, після декількох вибухів замість водню стали використовувати інертний гелій.
Всього через якихось 20 років рідкий водень був застосований в якості відновника для ракетного палива. При його згорянні виділяється колосальна кількість енергії, що дозволяє ракеті розвинути першу і другу космічні швидкості і вийти на орбіту. Для запуску однієї ракети-носія потрібно близько 100 т рідкого водню.
Реакція горіння (окислення) покладена в основу водневої зварювання: електрична дуга змінного струму горить в атмосфері водню між двома електродами з вольфраму. Оскільки при цьому відбувається велике виділення тепла, температура полум'я досягає 3000 °, а при використанні спеціальних пальників досягає і майже 4000 ° С, що дозволяє зварювати тугоплавкі метали.
Вчені сходяться на думці, що майбутнє енергетики - за водневим паливом. Оскільки нафту і вугілля відносяться до поновлюваних ресурсів, роботи зі створення водневих двигунів і установок для вироблення енергії з водню активно ведуться в багатьох країнах. Перспективи дуже райдужні: з точки зору екології водневе паливо абсолютно нешкідливо, тому що єдиний продукт його згоряння - вода. Вона ж і може використовуватися в якості сировини для отримання водню електролітичним розкладанням.
Нещодавно японські виробники представили новинку - автомобіль Honda FCX, який проїжджає 360 км на баку водню об'ємом 150 л. Звичайно, поки вартість таких автомобілів і витрати на їх експлуатацію непомірно високі, але успіхи конструкторів дозволяють сподіватися на досягнення хороших економічних показників.
Вчені-футурологи передбачають, що серійний випуск автомобілів на водневому паливі буде налагоджений вже через 30-35 років. Крім того, широке поширення отримають домашні паливні елементи, дія яких заснована на окисленні водню. Можливо також будівництво ядерно-водневих енергетичних комплексів.
Кілька цікавих фактів про водні: якщо водень вдихнути, і на видиху розмовляти, то голос змінить свій тембр; водень - найпоширеніший хімічний елемент у Всесвіті; тільки ізотопи водню мають власні назви (дейтерій і тритій); дію найпотужнішої водневої бомби засноване на розщепленні одного з найлегших атомів. З воднем потрібно звертатися з граничною обережністю: у певному співвідношенні з повітрям він може утворюватися так званий «гримучий газ», вибух якого володіє величезною руйнівною силою. Тому зберігання та транспортування водню повинна проводитися з особливою обережністю.
Компанія «DP Air Gas» приділяє величезну увагу якості і безпеки продукції, що поставляється. Газові балони відповідають всім технічним вимогам, на кожну партію є посвідчення якості. Повну інформацію про продукцію, що поставляється компанією «DP Air Gas» можна отримати тут.