Устройства и способы получения водорода и кислорода

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, в системах производства топлива для транспорта и в стационарных энергоустановках. Способ преобразования солнечной энергии в химическую и аккумулирования ее в водородсодержащих продуктах включает производство биомассы с использованием солнечной энергии, которую подвергают реакции парокислородной каталитической конверсии с получением продуктов реакции, содержащих водород и диоксид углерода. Полученные продукты направляют в высокотемпературный электрохимический процесс для получения синтез-газа и кислорода. Из полученного синтез-газа на катализаторе в процессе Фишера-Тропша получают углеводороды, а кислород возвращают в начало процесса на конверсию. В качестве рабочего тела используют воду, которую при нагреве синтез-газом испаряют при давлении в диапазоне от 0,1 до 7,0 МПа и направляют на турбину для выработки механической и/или электроэнергии и теплоносителя. Изобретение позволяет снизить тепловые затраты на процесс получения энергоносителей и эффективно производить энергоносители при отсутствии кислорода из атмосферы. 

Изобретение относится к области химии. Водород получают в комбинированном трубчатом каталитическом реакторе с распределенными в реакционном объеме зонами эндотермических и экзотермических реакций получения водорода и теплоты, необходимой для проведения каталитических эндотермических реакций получения водорода. В трубном пространстве проводят эндотермические реакции паровой конверсии диметилового эфира и/или метанола. В межтрубное пространство реактора подводят синтез-газ, полученный в энергетических машинах и/или каталитических реакторах, для проведения экзотермической реакции паровой конверсии оксида углерода, содержащегося в синтез-газе. Продуктовые потоки межтрубного и трубного пространства объединяют, объединенный поток, содержащий оксид углерода, направляют на селективное гидрирование с получением метана, а водородсодержащий газ подвергают концентрированию. Изобретение позволяет получать водород высокой чистоты.

Изобретение относится к способу получения богатой водородом газовой смеси из галогенсодержащей газовой смеси, включающей водород и по меньшей мере 50 об.% монооксида углерода, в пересчете на сухую массу, путем взаимодействия галогенсодержащей газовой смеси с водой, имеющей температуру от 150 до 250°C, чтобы получить газовую смесь, бедную галогеном и имеющую мольное отношение пара к монооксиду углерода от 0,2:1 до 0,9:1, и подвергают указанную газовую смесь, бедную галогеном, реакции сдвига водяного газа, в котором часть или весь монооксид углерода конвертируют с паром до водорода и диоксида углерода в присутствии катализатора, который присутствует в одном реакторе с неподвижным слоем или в каскаде из более чем одного реактора с неподвижным слоем, и в котором температура газовой смеси, которая поступает в реактор или реакторы, равна от 190 до 230°C. Использование предлагаемого способа позволяет добавлять меньше пара.

Изобретение относится к способу аккумулирования водорода, заключающемуся в насыщении электродов водородом путем его диффузии внутрь электродов за счет электролиза электролита, в который погружены электроды. Способ характеризуется тем, что в качестве электродов используются металлокерамические никелевые электроды без активной массы, используемые в никель-кадмиевых аккумуляторах. Использование настоящего изобретения дает возможность использования для накопления водорода дешевых, промышленно выпускаемых металлокерамических никелевых электродов, а также получения массового содержания водорода в электродах 7,5-8%.

Изобретение относится к области химии. В первом реакторе производят экзотермически-генерированный продукт 4 синтез-газа, преобразуя первую часть потока углеводородного сырья. В теплообменной установке риформинга получают эндотермически-преобразованный продукт 7 синтез-газа, в котором, по меньшей мере, часть тепла используют от экзотермически-генерированного продукта синтез-газа. Поток 7 охлаждают. Охлажденный поток 8 пропускают через высокотемпературный реактор сдвига, в котором часть CO реагирует с паром, давая диоксид углерода и водород. Полученный поток 9 направляют в низкотемпературный реактор сдвига. Полученный поток 11 подают в сепаратор, который отделяет метан от комбинации экзотермически-генерированного продукта синтез-газа и эндотермически-преобразованного продукта синтез-газа, получая поток отходящего газа. При этом нагреватель сжигает, по меньшей мере, часть отходящего газа, используя выхлоп из газовой турбины в качестве окислителя, давая потоки перегретого пара и углеводородного сырья, используемые в экзотермически- и эндотермически-генерированном продукте синтез-газа. Генератор генерирует энергию, используя газовую турбину для приведения в действие установки по производству кислорода, обеспечивая кислород для генерирования синтез-газа. Изобретение позволяет получать водород высокой чистоты при высоком давлении.

Изобретение относится к водородной энергетике и может быть использовано для получения водорода. Устройство содержит нижнюю реакционную камеру (1) с гидрореакционной гетерогенной композицией, состоящей из алюминиевой пудры (2) и воды (12), верхнюю камеру (3), сочлененную с нижней камерой (1), которую через заливочное окно (6) заполняют водным раствором кристаллогидрата метасиликата натрия (5). Подачу водного раствора активатора в камеру (1) осуществляют с помощью резьбового регулятора (7) подачи раствора. Вывод водорода из реакционной камеры (1) осуществляют через трубку (8). Изобретение позволяет улучшить регулирование работы генератора водорода и повысить производительность.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложен фотобиокатализатор, включающий гидрогеназу, иммобилизованную в количестве не менее 0,1 нмоль на 1 см² на наноструктурированной мезопористой пленке TiO₂. Мезопористая плёнка приготовлена из нанокристаллов TiO₂ размером от 15 до 25 нм с удельной поверхностью 50-100 м²/г. Совместно с ферментом гидрогеназой на пленке диоксида титана иммобилизован фотосенсибилизатор ФС 1 - пигмент-белковый комплекс фотосистемы 1 - в количестве 0,01-0,04 нмоль ФС 1 на 1 см². Полученная пленка TiO₂ имеет толщину 4-8 мкм, удельную поверхность 50-65 м² /г, поры со средним радиусом 11,5 нм и удельным объемом 0,50-0,65 см³/г. Также предложен фотокаталитический способ получения водорода в анаэробных условиях с использованием описанного фотобиокатализатора при освещении светом с λ=490-750 нм в присутствии органического донора электрона и переносчика электрона. Изобретения обеспечивают повышение устойчивости пигмент-белкового комплекса фотосистемы 1 и гидрогеназы, а также позволяют получать водород под действием видимого света с высокой скоростью.

Изобретение относится к области химии. Горячий водород, образующийся в результате реакции термохимического окисления алюминия водой, пропускают через слой пленки сверхвысокомолекулярного полиэтилена при давлении 1 атм. Изобретение позволяет повысить чистоту водорода.

Изобретение относится к области химии. Согласно первому варианту для получения водорода железные стержни изолируют от стенок реактора 1 и подают на них высоковольтный потенциал от трансформатора Тесла 14. Реактор 1 заземляют и заполняют водой до образования разряда между железными электродами и поверхностью воды. Согласно второму варианту плоский горизонтальный охлаждаемый электрод 18 изолируют от стенок реактора 1 и подают на него высоковольтный потенциал от трансформатора Тесла 14. Реактор заземляют, внутри реактора устанавливают вертикально тонкостенные трубы 23 из железа с устройством 24 перемещения, уменьшают расстояние между тонкостенными трубками и плоским электродом 18 до образования разряда. Через тонкостенные трубки подают водяной пар. Изобретение позволяет повысить чистоту водорода, снизить затраты энергии.

Изобретение относится к технологии электрохимических производств, в частности к конструкции электролизеров для получения водорода и озон-кислородной смеси, и может найти применение для нужд энергетики (охлаждение водородных генераторов на ТЭЦ, ГРЭС и АЭС), электроники (очистка поверхности полупроводниковых пластин). Электролизер для получения водорода и озон-кислородной смеси содержит анод и катод цилиндрической формы, расположенные коаксиально и скрепленные сверху и снизу фторопластовыми деталями, обеспечивающими подачу электролита и отвод электролита и газа, при этом корпусом служит катод, а анод расположен внутри катода. Анод выполнен в виде электропроводящей никелевой трубы со стеклоуглеродным покрытием, катод изготовлен из нержавеющей стали с никелевым покрытием или никеля, в качестве охлаждающей жидкости используют электролит, при этом электролизер связан с насосом, рефрижератором, емкостью с рабочим электролитом, дозирующим насосом, емкостью с концентратом электролита и деионизированной водой, а также с блоком анализа качества электролита. Технический результат - упрощение конструкции электролизера, увеличение удельной производительности, снижение материалоемкости, обеспечение надежности, простоты монтажа и эксплуатации.