Получение кислорода из воды. Способы получения кислорода
Способ получения кислорода
Использование: получение автономных источников кислорода. Сущность изобретения: в раствор h3O2 с концентрацией не более 5 мас.% вводят Na2CO3 в молярном отношении h3O2: Na2CO3, не более 1,5 вводят формованный в блок катализатор, содержащий MnO2 и KCIO4. Время выхода генерации на режим не более 6 мин, время замедления генерации не менее 15 мин, непроизводительные потери кислорода 6 - 14%. 1 ил., 3 табл.
Изобретение относится к способам генерации газов, в частности к химической генерации кислорода в системах, требующих компактного автономного источника кислорода, например, в медицине, в рыбной промышленности для обогащения воды кислородом при перевозке рыбы, в сельском хозяйстве для проращивания в емкостях семян и т.д.
Известны способы получения кислорода за счет разложения растворов, содержащих пероксид водорода, под действием формованного в единый блок диоксида марганца [1] Выделение кислорода начинается сразу при погружении катализатора в раствор. Способ позволяет регулировать газовый поток, при удалении катализатора из раствора генерация газа прекращается. Главный недостаток способа состоит в том, что за счет блокирования поверхности катализатора пузырьками газа интенсивность газового потока быстро падает. Восстановление активных центров на поверхности каталитического блока обеспечивается специальными приспособлениями (вибратором, щеткой или нагревателем). Приведение в действие приспособлений, активирующих катализатор, требует подвода энергии, что сужает области использования способа. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения кислорода при разложении водных растворов пероксида водорода в присутствии диоксида марганца, сформованного в единый блок, с малорастворимой добавкой перхлората калия [2] Стабильность газового потока обеспечивается за счет обновления поверхности катализатора и постепенного добавления в раствор диоксида марганца при медленном растворении добавки, подведение дополнительной энергии для активации катализатора не требуется. Кислород начинает выделяться при погружении каталитического блока в раствор пероксида водорода. Способ допускает регулирование газового потока. Главный недостаток способа непроизводительные потери кислорода за счет относительно медленного выхода генерации на режим и значительного времени ее замедления. Изобретение решает задачу снижения непроизводительных потерь кислорода за счет сокращения времени выхода процесса на режим и времени замедления процесса. Это достигается тем, что разложение раствора пероксида водорода под действием каталитического блока, состоящего из диоксида марганца и малорастворимого вещества, проводится в присутствии карбоната натрия. Изобретение позволяет в несколько раз сократить время выхода процесса на режим и время замедления генерации, тем самым снизить непроизводительные потери кислорода. Максимальное снижение непроизводительных расходов кислорода, по сравнению с прототипом, достигается при использовании кислородвыделяющих растворов с мольным отношением карбоната натрия к пероксиду водорода, близким к мольному отношению компонентов в растворе пероксольвата карбоната натрия Na2CO3 х х1,5h3O2 при содержании h3O2 не более 5% П р и м е р 1. На чертеже изображен компактный генератор, включающий реакционный сосуд 1 емкостью 300 см3, каталитический блок 2, отверстие 3 для выхода газа и загрузочное отверстие с крышкой 4 и держателем каталитического блока 5. Каталитический блок 2 закрепляют в держателе 5, устроенном так, что рабочей поверхностью является только торцевая часть каталитического блока 2 (поверхность составляет 1,81 см2). Объем выделяющегося через отверстие 3 кислорода измеряют газовой бюреткой. За начало отсчета принято время погружения каталитического блока 2 в раствор. Разложение раствора кислородоносителя проводят при 20оС. Время выхода процесса генерации на режим определялось временем достижения скорости генерации кислорода, составляющей не менее 70% от средней; время замедления генерации время генерации кислорода (в конце процесса) с интенсивностью газового потока менее 70% от средней. Непроизводительные потери кислорода определялись объемом кислорода (в относительно общего объема), выделяющимся при интенсивности газового потока менее 70% от средней. Средняя интенсивность (скорость) газового потока определялась по формуле Vобщ/t, где Vобщ общий объем выделенного кислорода, см3, t время полного разложения кислородоносителя в растворе, мин. В опытах 1-5 (табл. 1) в реакционном сосуде 2 смешивают водные растворы карбоната натрия и пероксида водорода, погружают каталитический блок. Общий вес раствора 132 г. Содержание пероксида водорода в растворе 3% Каталитический блок содержал 2,5% пероксида марганца. Опыт 6 (табл. 1) отличается от опытов 1-5 тем, что в реакционный сосуд 2 помещался раствор пероксосольвата карбоната натрия, приготовленный растворением (t20оС) при активном перемешивании в течение 15 мин гранулированного пероксольвата карбоната натрия (техническое название "Персоль"). В процессе приготовления раствора потери кислорода составляют около 5% В опыте 7 (табл. 1) в качестве кислородоносителя использовался пероксосольват карбоната натрия марки "технический". Для снижения потерь кислорода при медленном растворении гранул пероксосольвата раствор предварительно не готовился. Гранулы помещались в реакционный сосуд 2, добавлялась вода, погружался каталитический блок. Общий вес раствора 132 г. Каталитический блок содержал 2,5% пероксида марганца. Как следует из табл. 1, введение карбоната натрия в растворы пероксида водорода позволяет значительно уменьшить время выхода процесса генерации на режим и время замедления реакции. Максимальное снижение (вдвое) непроизводительных расходов кислорода достигается при мольном отношении карбоната натрия к пероксиду водорода в растворе, соответствующем отношению этих компонентов в растворе пероксосольвата карбоната натрия Na2CO3
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3www.findpatent.ru
Методы получения кислорода - Справочник химика 21
Кислород. Строение атома и химические свойства. Реакции окисления и горения. Окисление кислородом в нейтральной и щелочной среде. Методы получения кислорода. [c.153]
Метод получения кислорода из хлората калия имеет два существенных недостатка во-первых, кислород выделяется очень неравномерно, и, во-вторых, хлорат приходится нагревать очень сильно. Реакция протекает намного быстрее, если к хлорату калия добавить диоксид марганца. Кроме того, она протекает в этом случае более равномерно, и кислород начинает выделяться быстрее и при более низкой температуре. Сам диоксид марганца не расходуется в этой реакции и в конце реакции находится в том же состоянии, что и в ее начале. [c.37]
Ниже указаны три метода получения кислорода [c.38]
Нагревание хлората калия-третий из описанных здесь методов получения кислорода. Помните ли вы еще два других метода получения кислорода [c.40]
Два из трех описанных методов получения кислорода представляют собой химические процессы, а именно [c.45]
При использовании химических методов получения кислорода исходными веществами являются соединения, а именно вода или хлорат калия. Эти кислородсодержащие соединения могут быть разложены с целью получения кислорода только посредством химического процесса. [c.47]
Наиболее удобным методом получения кислорода является метод электролиза. Он дает возможность непрерывного получения кислорода высокой степени чистоты. [c.103]
Поскольку барий обладает способностью связывать кислород воздуха с образованием пероксида бария, а затем высвобождать часть этого кислорода при повышении температуры, его можно использовать как химическое средство для извлечения кислорода из воздуха. Однако такой способ не выдерживает конкуренции с физическим методом получения кислорода из воздуха путем сжижения последнего. [c.331]
Основным методом получения кислорода в технике является дистилляция жидкого воздуха. Кислород высокой степени чистоты получают электролизом воды. В лаборатории кислород получают разложением химических соединений, богатых кислородом. [c.70]
Лабораторный метод получения кислорода состоит в разложении марганцовокислого калия или бертолетовой соли при нагревании. Первая реакция происходит по уравнению [c.170]
Значительно улучшились за последнее время также и методы получения кислорода из воздуха, прежде всего в направлении их удешевления, так что электролиз воды, с целью получения в качестве основного продукта кислорода, вообще не применяется. [c.123]
На каких свойствах основан метод получения кислорода из воздуха Можно ли этот процесс отобразить уравнением реакции [c.147]
В начале текущего века, когда были разработаны первые промышленные методы получения кислорода, его производили в сравнительно небольших количествах. Поэтому кислород обходился довольно дорого и находил ограниченное применение. За последние 25—30 лет технология и аппаратура производства кислорода были настолько усовершенствованы, что сейчас можно вырабатывать дешевый кислород в очень больших количествах и широко использовать его в промышленности. [c.13]
Исследование этой реакции может привести к разработке удобного метода получения кислорода, который может найти практическое применение. [c.209]
В зависимости от условий и методов получения кислорода, особенностей потребителей, их расстояний от установки разделения и количеств потребляемого рабочим местом газа могут применяться различные методы централизованного снабжения. [c.166]
Метод получения кислорода из воздуха довольно прост. Расход электроэнергии, если его отнести только на кислород, составляет, в зависимости от метода сжижения, от 5 до 15 квт-ч на 1 л кислорода. Недостаток метода — сложность аппаратуры. [c.16]
На образовании и последующем разложении перекиси бария был основан оставленный ныне, но интересный по идее метод получения кислорода нз воздуха. Такое получение обычно велось при постоянной температуре — около 700 °С. Под давлением 3 атм происходило присоединение к ВаО [c.325]
На образовании и последующем разложении перекиси бария был основан оставленный ныне, но интересный по идее метод получения кислорода из воздуха. Такое получение обычно велось при постоянной температуре — около 700 °С. Под давлением 3 атм происходило присоединение к ВаО кислорода, а при последующей откачке системы кислород отщеплялся. [c.171]
Таким образом, разложение перекиси бария в закрытой системе при постоянной температуре идет лишь до момента достижения определенного парциального давления — давления диссоциации. Если парциальное давление кислорода повышается, например при введении в систему под давлением О2, то часть ВаО переходит в ВаОг до установления равновесия. Если же, наоборот, кислород удаляется в свободном состоянии из сосуда, в котором нагревают ВаОг, то последний полностью разлагается. На этом основан старый метод получения кислорода из воздуха. [c.179]
Мембранный метод получения кислорода и азота [c.42]
Катализаторами данной реакции являются не только Со(N03)2 (см. тест 13), но и многие другие соединения Со, Си, N1, Мп и прочих -элементов. Скорость каталитического разложения СаОСЬ зависит от природы катализатора, его концентрации, состава реакционного раствора (наличия в нем электролитов) и других факторов. Эта зависимость изучена недостаточно. Исследование этой реакции может привести к разработке удобного метода получения кислорода, который может найти практическое применение. [c.209]
Именно в этот критический момент истории производства ацетилена он оказался в промышленном отношении связанным с кислородом. Производство кислорода также только что начало развиваться. Сто лет спустя после открытия в 1774 г. кислорода Пристли и Шееле было найдено много химических методов получения кислорода, однако только один из них, предложенный братьями Брин [1, 2], позволял получать газ в количествах, необходимых для сжатия [c.24]
Кисломд. Строение атома и химические свойства. Реакции окисления в горения. Окисление кислородом в нейтральной и щелочной среде. Методы получения кислорода. Озон. Строение молекулы и химические свойства. Способы получения озона. [c.146]
К кислу первых промышленных. методов получения кислорода относится химический, способ получения кислорода из атмосферного воздуха с помощью окиси бария, предложенный впервые в 1886 г. Этот способ основан на открытом в 1851 г. Буссенго свойстве окиси бария (ВаО) при нагревании до температуры около 540° Ц соединяться с кислородом воздуха, образуя перекись бария (ВаОг) по уравнению 2ВаО + Ог = 2Ва02. [c.45]
Большим недостатком электролитичеокото метода получения кислорода является большой расход электрической энергии, что требует наличия значительных количеств дешевой электрической энергии, так как в противном случае кислород получается слишком дорогим. Вследствие этого данный метод не получил достаточно шиоокого распространения в качестве промышленного способа получения кислорода. Кроме того, электролизе(ры 6oльшJ i производительности требуют для своей установки значительной площади. [c.46]
Здесь мы не будем останавливаться на разборе сущности методов получения кислорода нз атмосферного воздуха, так как этому вопросу посвящены дальнейшие главы настоящей книги. Укажем лишь, что в настоящее время на получение этим методом 1 м газообразного кислорода в установках средней производительности расходуется от 1,2 до 1,6 квт-ч электроэнергии в крупных установках затрата электроэнергии снижается до 0,4—0,8 квт-ч на 1 кислорода. Таким образом данный метод является наиболее дешевым и в силу этого он получил на ибольшее распространение в технике, являясь сейчас единственным промышленным методом получения кислорода. [c.47]
chem21.info
Получение кислорода из воды
Большое количество кислорода получают электролизом воды.
При электролизе воды одновременно с кислородом выделяется другой ценный промышленный продукт — водород.
При наличии дешевой электроэнергии чрезвычайно выгодно получать кислород и водород из воды путем разложения ее электрическим током на составные части.
Впервые кислород и водород были получены электролизом воды примерно сто шестьдесят лет назад. Однако этот метод не находил практического применения почти в течение ста лет.
В 1888 году русский профессор Д. А. Лачинов сконструировал несколько типов электролитических ванн для получения кислорода и водорода. Через несколько лет появились первые промышленные установки по производству этих газов электролитическим путем. Это были сравнительно небольшие установки, дававшие в сутки 100— 200 кубических метров Кислорода и водорода.
В настоящее время имеются установки, способные вырабатывать в один час 20 тысяч кубических метров водорода и 10 тысяч кубических метров кислорода.
Такие установки требуют много электроэнергии.
В нашей стране, где вырабатывается большое количество дешевой электрической энергии, кислород получают не только из воздуха, а широко используют электролитический способ получения кислорода и водорода из воды.
В настоящее время на крупных реках идет строительство новых гигантских гидроэлектростанций. Через четыре-пять лет они дадут свыше 22 миллиардов киловатт часов электроэнергии в год. Часть этой дешевой электроэнергии пойдет на электрохимические предприятия, в том числе и на заводы по электролизу воды.
Поделитесь ссылкой с друзьями
Получение кислорода
Кислород в лаборатории получают разложением перманганата калия KMnO 4 . Для опыта понадобится пробирка с газоотводной трубкой. В пробирку насыпаем кристаллический перманганат калия. Для сбора кислорода приготовим колбу. При нагревании перманганат калия начинает разлагаться, выделяющийся кислород поступает по газоотводной трубке в колбу. Кислород тяжелее воздуха, поэтому не покидает колбу и постепенно заполняет ее. Тлеющая лучинка вспыхивает в колбе: значит нам удалось собрать кислород.
Чистый кислород впервые получили независимо друг от друга шведский химик Шееле и английский ученый Пристли . До их открытия ученые считали, что воздух однородная субстанция. После открытия Шееле и Пристли Лавуазье создал теорию горения и назвал новый элемент Oxygenium – рождающий кислоту, кислород. Кислород - необходим для поддержания жизни. Человек может выдержать без кислорода всего несколько минут.
Оборудование: пробирка с газоотводной трубкой, колба, штатив, спиртовка, шпатель, лучина.
Техника безопасности. Следует соблюдать правила обращения с нагревательными приборами. Недопустимо попадание органических веществ в перманганат калия. Избегать прямого контакта кожи и слизистых оболочек с кристаллами перманганата калия.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Водород из воды: просто и дешево Российский исследователь сконструировал электролизер, позволяющий получать водород из воды, затрачивая на это очень мало энергии.
Российский исследователь сконструировал электролизер, позволяющий получать водород из воды, затрачивая на это очень мало энергии.
Водород — экологически чистый энергоноситель, к тому же практически неисчерпаемый. Согласно расчетам, из 1 л воды можно получить 1234, 44 л водорода. Однако переход энергетики на водородное топливо тормозят большие затраты энергии, необходимые для получения водорода из воды. Процесс электролиза идет при напряжении 1,6—2,0 В и силе тока в десятки и сотни ампер. Самые современные электролизеры расходуют на получение кубометра водорода больше энергии, чем можно получить при его сжигании . Проблему уменьшения затрат энергии на получение водорода из воды решают многие лаборатории мира, но существенных результатов достичь пока не удалось. Однако в природе существует экономный процесс разложения молекул воды на водород и кислород. Протекает он при фотосинтезе. При этом атомы водорода участвуют в формировании органических молекул, а кислород уходит в атмосферу. Ячейка электролизера, разработанная Ф.Канаревым из Кубанского государственного аграрного университета, моделирует этот процесс.
Сходство с фотосинтезом заключается в том, что ячейка потребляет очень мало энергии. Фактически устройство использует напряжение всего в 0,062 В при силе тока 0,02 А. Ф.Канарев сконструировал две лабораторные модели электролизера: с коническими и цилиндрическими стальными электродами. По замыслу своего создателя, они моделируют годовые кольца ствола дерева. Даже при полном отсутствии электролита на электродах ячейки появляется разность потенциалов около 0,1В. После заливки раствора разность потенциалов возрастает. При этом положительный знак заряда всегда появляется на верхнем электроде, отрицательный — на нижнем. Ячейка низкоамперного электролизера представляет собой конденсатор. Вначале он заряжается при напряжении 1,5-2 В и силе тока, значительно большей 0,02 А, а затем постепенно разряжается под действием происходящих в нем электролитических процессов. И в это время устройство потребляет совсем немного энергии, которую тратит на подзарядку конденсатора. Даже в отключенном от сети приборе электролиз идет еще пять часов, о чем свидетельствует интенсивное бульканье пузырьков газа.
Обе модели электролизера, и с коническими, и с цилиндрическими электродами, работают с одинаковой энергетической эффективностью. Показатель этой эффективности еще предстоит уточнять. Но уже сейчас ясно, что затраты энергии на получение водорода из воды при низкоамперном электролизе уменьшаются в 12 раз, а по самым смелым подсчетам — почти в 2000 раз . По мнению Ф.Канарева, предложенный им метод получения дешевого водорода из воды можно будет использовать для создания промышленных электролизеров, которые найдут применение в будущей водородной энергетике.
СВОЙСТВА КИСЛОРОДА И СПОСОБЫ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
Кислород О2 является наиболее распространенным элементом на земле. Он находится в большом количестве в виде химических соединений с различными веществами в земной коре , в соединении с водородом в воде и в свободном состоянии в атмосферном воздухе в смеси главным образом с азотом в количестве 20,93% об. .
Кислород имеет большое значение в народном хозяйстве. Он широко применяется в металлургии; химической промышленности; для газопламенной обработки металлов, огневого бурения твердых горных пород, подземной газификации углей; в медицине и различных дыхательных аппаратах, например для высотных полетов, и в других областях.
В нормальных условиях кислород представляет собой газ без цвета, запаха и вкуса, не горючий, но активно поддерживающий горение. При весьма низких температурах кислород превращается в жидкость и даже твердое вещество.
Источники: www.activestudy.info, files.school-collection.edu.ru, gazeta.zn.ua, chemport.ru, forum.homedistiller.ru, metallicheckiy-portal.ru
Это интересно
Бог весны – исполнившееся пророчество о Бальдре
Боги испытывали неуязвимость Бальдра. Бог весны был добрый и его все любили. Интересно, что на Земле ...
Птицы-девы
Гамаюн, Алконост, Сирин – птицы древних сказаний. О них повествуется в старорусских летописях и сказках. В ...
Церковь и государство в средние века
Бурные противоречия российской жизни нашли выражение и в столкновении интересов Русской православной церкви и государства, или, как ...
Тифон в космогоническом эпосе
Тифон считался сыном Тартара и Геи. родившимся в Киликии, а в «Мифах» Гигина – сыном Тартара ...
Легендарная Таврида
Первые боги ацтеков появились на Тринадцатом Небе, в Западном Раю. В полном безмолвии Вселенной, среди туманов, родилось двойное божественное...
Колизей - древний амфитеатр
Бог огня оставался в лесу, пока не увидел возвращающихся в Асгард Одина и Нйодра. Тут он пошел им навстречу и рассказал историю о том,...
objective-news.ru
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОРОДА И АЗОТА
Кислород можно получать:
1. Химическим способом
2. Электролизом воды
3. Разделением воздуха методом глубокого охлаждения
Химические способы получения кислорода в настоящее время не имеют промышленного значения из-за низкой производительности. Применяются для получения малых количеств кислорода в лабораторной практике.
Химические способы получения кислорода основаны на свойствах некоторых веществ (бертолетовой соли КСlO3, окиси бария и др.) в определенных условиях выделять О2. При нагревании 1 кг бертолетовой соли выделяется 270 дм3 кислорода.
Кроме того, кислород можно получать нагреванием окиси бария до определенных температур в зависимости от давления; пропусканием двуокиси углерода через свинцовокислый кальций Са2РbO4 при температуре 7000С и т.д. Все эти методы не могут удовлетворить запросы промышленности.
Электролиз воды основан на пропускании постоянного электрического тока через воду, в которую для повышения электропроводности добавляют гидроокись NaOH. При этом вода разлагается на кислород и водород.
Кислород собирается у положительного полюса, водород у отрицательного. На 1 м3 кислорода получается 2 м3 водорода.
Процесс неэкономичен, т.к. требует больших затрат электроэнергии (12-15 квт.ч на получение 1 м3 О2 и 2 м3 Н2). Кислород является побочным продуктом.
Разделение воздуха методом глубокого охлаждения – сложный технический процесс. Разделить воздух на кислород и азот в газообразном состоянии практически невозможно. Задача может быть решена, если воздух перевести в жидкое состояние. При этом разделение воздуха на составные части происходит благодаря разным температурам кипения кислорода и азота.
При атмосферном давлении азот кипит при температуре 77,39 К (-195,770С), а кислород 90,19 К (-182,970С). Таким образом, разница составляет 130С. Если постепенно испарять жидкий воздух, то сначала будет преимущественно испаряться азот, имеющий более низкую температуру кипения. По мере улетучивания азота жидкость будет обогащаться кислородом. Повторяя процесс испарения и конденсации многократно, можно достичь желаемой степени разделения воздуха на азот и кислород требуемой концентрации.
Такой процесс многократного испарения и конденсации жидкости и ее паров для разделения на составные части называется ректификацией.
Поскольку данный способ основан на охлаждении воздуха до очень низких температур, он называется способом глубокого охлаждения.
Сжижение газа возможно только тогда, когда его температура равна или ниже критической; в противном случае сжижение невозможно ни при каком давлении. Температура, выше которой сжижение газа при любом давлении невозможно, называется критической.
Для того, чтобы газ сжижался, необходимо определенное давление.
Минимальное давление, при котором возможно сжижение газа в случае достижения им критической температуры, называется критическим давлением.
Критические параметры для воздуха
Ркр = 37,66 бар (38,4 кг/см2)
Ткр = 132,4 К (-140,60С)
Сжижение газа при достижении критической температуры происходит без отвода теплоты. Теплота конденсации в этом случае равна нулю.
Получение кислорода из воздуха глубоким охлаждением наиболее экономично. В зависимости от производительности и технологической схемы установки расход энергии на производство из воздуха 1 м3 кислорода составляет от 0,4 до 1,6 кВт×ч.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ХОЛОДИЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Для охлаждения и сжижения газов в технике используют холодильные циклы. Холодильным циклом называется замкнутый процесс последовательного сжатия и расширения газа, сопровождающийся его нагреванием и охлаждением.
Во всяком холодильном цикле затрачиваемая работа всегда больше получаемой, так как отнятие теплоты от охлаждаемого тела происходит на более низком температурном уровне, чем передача ее другому телу, являющемуся охладителем (вспомним второй закон термодинамики – теплота не может переходить сама, без затраты работы, от более холодного тела к более нагретому).
Для охлаждения газов используют множество вариантов холодильных циклов, но все они являются модификациями трех основных.
Что же это за основные циклы?
1. С однократным дросселированием (цикл Линде) - высокого давления (18-22 МПа).
2. С дросселированием и расширением газа в расширительной машине (цикл Клода) – среднего давления (2-4 МПа).
3. Низкого давления (цикл Капицы)-(0,5-0,7 МПа).
Цикл Линде
Цикл назван именем профессора Мюнхенского университета Линде, который в 1895г. создал первый в мире промышленный ожижитель воздуха с применением дросселирования.
Рассмотрим схему процесса Линде и изображение его на T-S диаграмме (рис.24.1.).
Воздух при температуре Т0 и давлении Р0 (точка 1) сжимается в компрессоре до давления Р2 = 18-20 МПа (180-200 атм). Теплота сжатия передается воде холодильников компрессора.
Температура воздуха после холодильника равна температуре до сжатия (в т.1), поэтому принимают, что сжатие воздуха осуществляется по изотерме 1-2.
После пуска установки сжатый воздух с давлением Р2 поступает в дроссельный вентиль, дросселируется до давления Р0 со снижением температуры с Т0 до 
. Охлажденный воздух направляется в теплообменник для охлаждения следующей порции сжатого воздуха до температуры 
, близкой к температуре . После дросселирования порции воздуха с температурой (процесс 3I-4II) достигается более низкая температура 
. Воздух при этой температуре также используют для охлаждения сжатого воздуха перед дросселем до температуры 
. После дросселирования достигается еще более низкая температура 
и т.д.
Постепенно воздух охлаждается до температуры Т3 и после дросселирования превращается во влажный пар (точка 4).
В отделителе жидкости насыщенный пар отделяется от жидкого воздуха, состояние которого соответствует точке 5. Пары в состоянии, характеризуемом точкой 6, направляются в противоточный теплообменник Т, где они охлаждают воздух высокого давления и нагреваются до температуры Т7.
В идеальном случае выходящий из теплообменника воздух нагревается до той же температуры, при которой поступает сжатый воздух, т.е. Т7=Т2. В действительности Т7.всегда меньше, т.к. теплоемкость сжатого охлаждаемого воздуха больше, чем теплоемкость обратного охлаждающего потока.
Запишем условия энергетического баланса для области, ограниченной на рисунке пунктиром, при условии, что в аппарат поступает 1 кг воздуха с энтальпией i2, а выходит у кг жидкого воздуха с энтальпией i5 и (1-у) кг воздуха с энтальпией i7. Потерями, связанными с притоком тепла из 
окружающей среды, пренебрегаем.
Тогда
,
откуда
(умножили на 
)
Из уравнения для у следует, что количество жидкого воздуха пропорционально разности энтальпий сжатого воздуха i2, поступающего в теплообменник, и расширенного воздуха i7, выходящего из теплобменника.
Разность энтальпий газа при данном перепаде давлений и одной и той же температуре называется изотермическим дроссель-эффектом и обозначается DiТ.
В данном процессе
кДж/кг.
Из формулы для у видно, что чем больше DiТ, тем больше доля ожижаемого воздуха (условно приняли, что i7 » i1).
Практически в процессе Линде используют давление сжатия 20-22 МПа. Более высокие давления экономически невыгодны, т.к. эффект не компенсирует дополнительные затраты на оборудование.
Для более точных подсчетов энергетического баланса установки необходимо учитывать потери, связанные с процессом теплообмена. В теплообменниках нельзя достигнуть того, чтобы отходящий воздух нагрелся до температуры Т7=Т1. Фактически температура выходящего воздуха ниже температуры входящего на 3-5 градусов, что связано с потерями, которые называются потерями от недорекуперации Diн.и равны на каждый килограмм расширенного воздуха
Если в выражение для у вместо i7 подставить i1-(i1 – i7 ), то
.
Здесь 
- разность энтальпий жидкого воздуха и воздуха окружающей среды.
Если в формулу для энергетического баланса ввести величину теплопритока через изоляцию qиз, то формула приобретает вид
.
Анализ выражения для у позволяет сделать следующие выводы:
1. Количество получаемого жидкого воздуха в процессе Линде увеличивается пропорционально увеличению изотермического дроссель-эффекта при температуре входа в теплообменник и уменьшается пропорционально увеличению разности энтальпий исходного и ожиженного воздуха 
При понижении температуры на входе в теплообменник значение у увеличивается, т.к. изотермический дроссель-эффект 
при низких температурах возрастает. Поэтому, снижая температуру поступающего на ожижение воздуха, например, охлаждая его предварительно в аммиачной или фреоновой установке, можно увеличить выход жидкого воздуха при том же давлении сжатия.
2. Величина изотермического дроссель-эффекта при Т1=Т0 равна разности энтальпий на входе и выходе из системы компрессор-холодильник (изотермический эффект сжатия). Следовательно, необходимое снижение энтальпии и соответствующее повышение энергии воздуха происходит в компрессоре и холодильнике.
3. Потери от недорекуперации 
уменьшают выход жидкого воздуха, т.к. числитель выражения для у всегда меньше знаменателя и вычитание из них величины всегда приводит к уменьшению у.
Потери в дросселе тесно связаны с потерями в теплообменнике. Чем меньше разность температур DТ3-6 на холодном конце теплообменника (и, следовательно, потери в нем), тем ниже температура Т3 перед дросселем и потери в нем. Но даже при разности температур на теплом конце теплообменника DТ2-7®0 разность температур на холодном конце будет значительной вследствие того, что средняя теплоемкость и количество сжатого воздуха намного больше, чем расширенного. Покажем это.
Тепловая нагрузка теплообменника Q равна
Так как Qсж. = Qрасш., то
.
Так как 
, а (1-у)< 1, то DТ2-3 << DТ6-7.
Однако DТ2-7 + DТ6-7 = DТ2-3 + DТ3-6 . Тогда DТ3-6 >> DТ2-7
Таким образом, чтобы уменьшить потери в процессе ожижения, необходимо создать условия, при которых разность температур в холодной зоне теплообменника уменьшится.
Читайте также:
lektsia.com
Электрохимические способы получения кислорода - Справочник химика 21
Для электрохимического получения водорода и кислорода промышленное применение нашли различные типы электролизеров, отличающиеся друг от друга устройством электродов и способами [c.115]
Сырьем для производства аммиака является смесь азота и водо рода. Эту смесь получают разными способами. Наиболее распространенные из них газификация твердого и жидкого топлив с последующей конверсией окиси углерода, конверсия метана и других углеводородных газов, комплексная переработка природного газа в ацетилен и синтез-газ, фракционное разделение горючих газов, в частности коксового, методом глубокого охлаждения, разделение воздуха на азот и кислород с применением для этого глубокого холода и электрохимический способ получения водорода и кислорода. [c.151]
Значение обратимого потенциала выделения хлора более положительное, чем для кислорода, однако при электролизе не сильно разбавленных растворов хлоридов на аноде происходит преимущественное выделение хлора. Повыщенное перенапряжение выделения кислорода (по сравнению с перенапряжением для хлора) практически на всех анодных материалах, применяемых в производстве, позволяет при электролизе концентрированных растворов хлоридов получать хлор высокой концентрации с примесью кислорода и диоксида углерода в пределах 1—5% [1]. При значительном снижении концентрации хлоридов щелочных металлов в электролите (как это имеет место при электрохимическом способе получения растворов гипохлорита натрия) доля тока, расходуемого на выделение кислорода, существенно возрастает и выход хлора по току соответственно снижается. [c.14]
Электрохимический способ получения водорода и кислорода заключается в разложении воды. В воде всегда имеются ионы ОН" и Н+ в равновесии с НаО [c.197]
Электрохимический способ получения водорода основан на электролитическом разложении воды. Кислород является при электролизе попутным продуктом самостоятельного значения этот процесс не имеет, поскольку получать кислород из воздуха экономичнее. [c.362]
Электрохимические методы производства в ряде случаев имеют преимущества перед химическими упрощается технологический процесс, более полно используется сырье и энергия, одновременно может производиться несколько ценных продуктов, продукты получаются высокой степени чистоты, недостижимой при химических способах производства. Благодаря указанным достоинствам электрохимические методы охватывают многочисленные и разнообразные производства, важнейшими из которых являются получение хлора, щелочей, водорода, кислорода, неорганических окислителей (перманганатов, персульфатов, перекиси водорода и др.), получение и рафинирование металлов (алюминия, магния, цинка, натрия, меди и др.), декоративные и защитные (от коррозии) покрытия металлов. [c.410]
Существенным недостатком данного электрохимического способа получения перманганата является низкая скорость процесса. Анодная плотность тока составляет всего лишь 100 А/м . Попытки повысить плотность тока приводят к падению выхода по току перманганата калия на аноде начинается интенсивное выделение кислорода, так как манганат не успевает продиффундировать из объема раствора к поверхности анода. Иными словами, расход манганата за счет окисления на аноде не успевает компенсироваться подводом из глубины раствора. [c.73]
Существует также электрохимический способ получения газов, заключающийся в электролитическом разложении воды на ее составные части водород и кислород. Этот метод не является основным и используется в производстве продуктов разделения воздуха только дял получения водорода, который необходим для очистки сырого аргона от кислорода. [c.6]
В том же институте разработан способ получения битума термоокислением углеводородного сырья кислородом воздуха в присутствии 0,1—0,8 % (мае.) на сырье железосодержащего катализатора, в качестве которого использован мелкодисперсный порощок, получаемый после сущки и размола осадка-щлама, образующегося при электрохимической очистке сточных вод гальванического производства. Состав порошка-катализатора из различных образцов электрокоагуляционного осадка приведен в табл. 25. Этот состав является достаточно стабильным, в связи с тем, что уровень свойств, полученных битумом, сохраняется [39]. [c.113]
Отклонение экспериментальных данных от этой зависимости, наблюдающееся при низком содержании РиОг Nувеличением содержания в активном слое диоксида титана в форме анатаза. В этой структуре диоксид титана не дает с диоксидом рутения смешанных кристаллов, которые обуславливают электрохимическую активность ОРТА. Последняя в значительной мере зависит от морфологии поверхности активного слоя. На ОРТА, полученных термическим способом, перенапряжение кислорода ниже, чем на полученных высокотемпературным окислением металлического рутения. [c.33]
Электрохимические процессы применяются в промыш-1 ленности для получения хлора, щелочей, водорода и кислорода, перекиси водорода, перманганатов, а также многих металлов алюминия, меди, цинка и т. п. Такие металлы, как алюминий, магний, натрий, литий и другие, производят исключительно электрохимическими способами. Кроме того, электрохимия дает большие возможности для защиты металлов от коррозии нанесением тонких гальванических покрытий. [c.210]
В целях изменения фазового состава осадка и улучшения его свойств был разработан новый способ электрохимической очистки с модифицированием осадка [211], заключающийся во введении в сточную воду зародышей кристаллизации а-РеООН, полученных быстрым окислением кислородом воздуха химически осажденного гидроксида железа по схеме [c.180]
В качестве основы анода может быть использован также тантал. При испытаниях платино-танталовых анодов, полученных нанесением платины на танталовую основу электрода электроискровым способом, при потенциалах 3,0—3,1 В и комнатной температуре полученные электрохимические показатели аналогичны показателям на платино-титановых анодах. При температуре —20 °С выход хлорной кислоты и хлора по току несколько ниже, а кислорода выше, чем на платино-титановом аноде. Это, по-видимому, можно объяснить образованием платино-танталовых сплавов на поверхности анода при нанесении платины электроискровым способом [18]. [c.89]
Электрохимическими называются производства, в которых химические процессы протекают под действием постоянного электрического тока. В промышленности широкое распространение получил электролиз водных растворов и расплавов. Электрохимические методы производства в ряде случаев имеют преимущества перед химическими упрощается технологический процесс, более полно используется сырье и энергия, одновременно может производиться несколько ценных продуктов, продукты получаются высокой степени чистоты, недостижимой при химических способах производства. Благодаря указанным достоинствам электрохимические процессы используют при производстве важнейших продуктов хлора, щелочей, водорода, кислорода, неорганических окислителей (перманганаты, персульфаты, перекись водорода и др.), при получении и рафинировании металлов (алюминия, магния, цинка, натрия, меди и др.), декоративных и защитных (от коррозии) покрытий металлов. [c.129]
Комбинированный метод производства водорода заключается в комбинировании термо- и электрохимических стадий процесса. Ожидаемые преимущества комбинированного метода состоят в том, что могут быть использованы достоинства каждого из рассмотренных способов электрохимический хорошо освоен, имеет простое аппаратурное оформление, а термохимический более экономичен, но мало освоен и включает стадии, трудные для промышленного осуществления. Примером может служить сернокислотный комбинированный цикл получения водорода и кислорода из воды. Это двухступенчатый процесс первая стадия (а) — термохимическая, т. е. эндотермическая реакция, осуществляемая при 900°С [c.233]
Электрохимический способ получения водорода и кислорода основан на электролитическом разложении воды. Впервые этот способ был использован в 1789 г. Труствиком и Диманном. Первый электролизер для электрохимического разложения воды был. разработан Д. А. Лачиновым в 1888 г., причем в его патентах [c.108]
Электрохимический способ получения водорода н кислорода имеет преимущества перед другими способами там, где по условиям технологии требуется газ высокой чистоты в малых количествах. Высказываются предположения, что в связи с ограниченностью запасов природного газа, нефти п других углеродсодержащих видов энергетического сырья в будущем производство водорода электролизом воды может послужить основой для создания глоГ)а,1ьпой энергетической системы [7, 8], [c.9]
Таким образом, технология производства пербората натрия электрохимическим способом состоит из двух процессов получения бората калы1ия (химический) и получения пербората натрия (электрохимический), Перборат натрия, полученный этим способом, содержит активного кислорода 10,4 + 0,3% (масс.). [c.93]
Электрохимический способ получейия водорода заключается в электролитическом разложении воды на ее составные части — водород и кислород. Так как при этом удельный расход электроэнергии весьма велик (до 5—6 квт-ч на 1 кж водорода), электролиз воды в больших промышленных масштабах осуществляется преимущественно в районах с низкой стоимостью электроэнергии. Электролитическое получение водорода весьма распространено в странах, богатых гидроэнергетическими ресурсами, таких, как Норвегия, Италия, Япония. [c.231]
После того как в 1894 г. В. Оствальд [1] высказал идею о переходе от малоэкономичного теплового двигателя к высокоэффективному способу получения энергии путем обратимого соединения топлива и кислорода в гальваническом элементе, а Э. Баур [2], посвятивший всю свою жизнь топливному элементу, впервые вскрыл разнообразные трудности, связанные с его реализацией, этот комплекс проблем снова и снова привлекал к себе внимание исследователей многих стран. Многие исследования, проводившиеся в этом направлении, оканчивались безуспешно. Будучи чисто термодинамическими, школы Нернста, Габера и Баура не могли объяснить свои неудачи по созданию топливного элемента прямого действия (элемента, в котором непосредственно окисляется уголь) такое объяснение стало возможным лишь с точки зрения обоснованного позднее учения о кинетике )еакций. Только в 1956 г. Бишоффу, Юсти и Шпенглеру 3] (в связи с их безуспешными попытками осуществить идею Шоттки [4] о топливном элементе прямого действия с твердыми электролитами) удалось доказать, что элементы прямого действия (главным образом из-за малой электрохимической активности твердых топлив) при температурах ниже примерно 800 0 не могут обеспечить плотность тока выше 1 ма смР-. Возникающая вследствие этого необходимость иметь большой объем элемента на 1 кет установленной мощности, тепловые потери, превышающие мощность на выходе, небольшой (при таких высоких температурах) срок службы материала конструкции и сложность удаления. несгоревших остатков явились причиной неосуществимости идеи Оствальда. [c.13]
Основы немецкой классификации изложены в книге Gruppeneinteilung der Patentklassen , 4-е издание (1928 г.) которого имеется в русском переводе. В 1958 г. вышло 7-е издание этого труда. Немецкая классификация патентов аналогична принятой в Советском Союзе. Химические патенты относятся в основном к классу 12 Химические способы и аппараты, поскольку они не вошли в другие классы . Класс 12 разделяется в свою очередь на 18 подклассов 12а — Способы кипячения и оборудование для выпаривания, концентрирования и перегонки в химической промышленности 12Ь — Кальцинирование, плавление 12с — Растворение, кристаллизация, выпаривание жидких веществ 12d — Осветление, выделение осадков, фильтрование жидкостей и жидких смесей 12е — Адсорбция, очистка и разделение газов и паров, смешение твердых и жидких веществ, а также газов и паров друг с другом и с жидкостями 12f — Сифоны, сосуды, затворы для кислот, предохранительные устройства 12g — Общие технологические методы химической промышленности и соответствующая аппаратура 12h — Общие электрохимические способы и аппаратура 121 —Металлоиды и их соединения, кроме перечисленных в 12к 12к— Аммиак, циан и их соединения 121 — Соединения щелочных металлов 12т — Соединения щелочноземельных металлов 12п — Соединения тяжелых металлов 12о — Углеводороды, спирты, альдегиды, кетоны, органические сернистые соединения, гидрированные соединения, карбоновые кислоты, амиды карбоновых кислот, мочевина и прочие соединения 12р— Азотсодержащие циклические соединения и азотсодержащие соединения неизвестного строения 12q — Амины, фенолы, нафтолы, аминофенолы, аминонафтолы, аминоантраце-ны, оксиантрацены, кислородо-, серо- и селеносодержащие циклические соединения 12г — Переработка смол и смоляных фракций из твердых топлив, например сырого бензола и дегтя добывание древесного уксуса, экстракция угля, торфа и пр. добывание и очистка горного воска 12s — Получение дисперсий, эмульсий, суспензий, т. е. распределение любых химических веществ в любой среде, использование химических продуктов или их смесей как диспергирующих или стабилизирующих средств. Многие подклассы в свою очередь делятся на группы и подгруппы. [c.89]
Получаемый электрохимическим способом совместно с хлором едкий натр остается в избытке, что и заставляет искать дополнительные пути его использования и, в частности, перерабатывать его на Naa Og. В связи с этим может быть перспективной разработка способа разложения хлористого аммония с получением хлоргаза и регенерацией аммиака. В настоящее время имеется ряд патентов и на-учно-исследовательских работ, посвященных получению хлоргаза таким способом. Предложен [67], например, способ, при котором твердый хлористый аммоний при 550 °С разлагается на NHg и НС1. Смесь этих газов реагирует затем при температуре примерно 450 С с окисью магния. При этом образуется Mg l а, а оставшийся от реакции аммиак возвращается на производство соды. Полученный IVIg la окисляется далее кислородом при 680 °С с получением хлоргаза и регенерацией MgO. [c.180]
Разработка топливных элементов в ряде стран насущно необходима Например, для ГДР она определяется тем фактом, что в обычных батареях и аккумуляторах используется импортное сырье, например свинец и пиролюзит. В топливных же элементах можно применять более дещевые материалы, имеющиеся в достаточных количествах в собственной стране (кислород воздуха, метанол, уголь и др.). К этому можно добавить, правда пока лищь в качестве долгосрочного прогноза, интересное технологическое рещение в области применения топливных элементов. Если для используемых в промышленности самопроизвольно протекающих окислительно-восстановительных процессов (например, при получении соляной и серной кислот) разработать электрохимический способ осуществления реакций, то в качестве, так сказать, побочного продукта вместо тепла можно производить большие количества электроэнергии. Только в ГДР таким способом можно было бы получить дополнительно несколько миллиардов киловатт-часов электроэнергии. [c.175]
Обессоливание необходимо и для более чистых вод, если они предназначены для питания котлов высокого давления. На практике довольно широко применяется выпаривание воды с последз ющей конденсацией пара при охлаждении его водой, а также обессоливание при помощи ионитов. Электрохимический способ обессоливания, основанный на электролизе солевого раствора с выделением на катоде металлов, а на аноде кислотных остатков, не нашел широкого распространения по экономическим соображениям. Он применяется для очистки воды, предназначаемой для электролитического получения водорода и кислорода. [c.135]
Первоначальная идея топливного элемента, выдвинутая известным физико-химиком В. Оствальдом (1894), заключалась в получении дешевой электроэнергии прн электрохимическом сжигании угля. Действительно, машинный способ получения электроэнергии по схеме паровой котел — паровая турбина—генератор тока и в наше время технически сложен и недешев. Последовательное превращение химической энергии угля в тепловую, а затем в механическую и в электрическую энергии сопровождается в лучшем случае потерей 60— 70% исходной энергии топлива, сто лет назад эти потери превышали 90%. Получение энергии постоянного тока безм а шинным способом непосредственно из угля и кислорода воздуха сулило гигантскую экономию топлива, поскольку на начальном этапе развития ТЭ предполагался КПД превращения ДЯ- -Д1Г, близкий теоретическому. [c.149]
Электрохимические опыты Г. Дэви были посвящены разложению воды. Он установил, что при этом получается водорода в два раза больше, чем кислорода. Вместе с тем он высказал некоторые обобщения о механизме электролиза. В 1805 г. Г. Дэви начал опыты по разложению едких щелочей. Вначале он безуспешно пытался выделить металлы, содержащиеся в щелочах, электролизом растворов и расплавов. После этого он взял небольшой кусочек высушенного едкого кали, который в течение нескольких секунд подвергся действию влажного воздуха, поместил его на платиновый диск отрицательного полюса батареи и замкнул через этот кусочек ток. Тотчас же он заметил образование шарика металла, похожего на ртуть. Таким способом был впервые получен металлический калий (потассий) и натрий (содий). [c.83]
При увеличении концентрации пероксодисерной кислоты в электролите независимо от способа охлаждения электролита повышается концентрация пероксомоносерной кислоты и снижается выход по току продукта (табл. 4-4, табл. 4-5). В связи с этим при проведении непрерывного процесса электрохимического получения h3S2O8 необходимо каскадное оформление процесса. Так, выход по току в электролизере из 7 ячеек составляет 75%, а в электролизере из одной ячейки — 65%. Снизить содержание пероксомоносерной кислоты и уменьшить потери активного кислорода можно также путем повышения объемной плотности тока (рис. 4-5). [c.125]
Процесс электрохимической деструкции с каталитическим окислением на практике осуществляют двумя способами 1) введением в электродное пространство вместе с потоком сточных вод подвижного гомогенного или неподвижного гетерогенного катализатора 2) введением катализатора в поток жидкости после электролизера в специальном реакторе. С технологических и экономических позиций более перспективно применение твердых катализаторов в отдельном реакторе. В этом случае электролизер может служить для минерализации легкоокисля-емых органических соединений и получения активного хлора, который затем будет использован в реакторе для генерации активированного атомарного кислорода, обеспечивающего глубокое каталитическое окисление трудноокисляемых продуктов. Это позволит снизить затраты и значительно повысить эффективность очистки воды. В технологии водоочистки в качестве катализаторов используют соединения таких металлов, как Мп, Со, №, Си, Ре, Zn. [c.51]
Способы хранения энергии ветра. При использовании энергии ветра возникает серьезная проблема избыток энергии в ветреную погоду и недостаток ее в периоды безветрия. Простейщим способом накопления и сохранения энергии ветра является использование движения ветроколеса для перекачки насосами воды в расположенные на достаточной высоте резервуары (бассейны), как это происходит, например на гидроаккумулирующих ГЭС. Существуют и другие способы и проекты от обычных аккумуляторных батарей, нагнетания воздуха в подземные пещеры до производства водорода в качестве топлива. Последний способ в настоящее время рассматривается как наиболее перспективный. Электрический ток от ВЭУ используют для получения из воды кислорода и водорода электролизом с последующим (по окончании хранения) применением Н2 в качестве топлива, например в электрохимических генераторах — топливных элементах. [c.326]
chem21.info
Кислород способы получения - Справочник химика 21
Кислород способы получения, свойства и применение [c.355]
Способ получения титана и степень его чистоты оказывают существенное влияние на механические свойства металла особенно сильно влияет наличие в титане и его сплавах примесей кислорода, азота и водорода. Эти примеси способны давать с титаном твердые растворы внедрения, повышающие твердость, предел прочности и сильно снижающие пластические свойства металла. Наиболее пластичным и наименее прочным является титан, получаемый йодидным способом. [c.278]
Способ получения водорода из воды за счет применения электричества, разумеется, давно и хорошо известен. Электрическая диссоциация воды на водород и кислород применяется в течение многих лет [11, 15], поэтому большое число всевозможных конструкций электролитных камер, электродов, типов электролитов,, газосборных устройств и другого оборудования реализовано в промышленном масштабе. [c.230]Получение полиэтилена при среднем давлении. Способ получения полиэтилена при средних давлениях разработан в США фирмой Филлипс Петролеум Компани [61]. Процесс ведется при температуре 180—250° и давлении 35—105 ат. Этилен, предварительно полностью освобожденный от сернистых соединений, кислорода, водяных паров и углекислоты, растворяется под давлением при 20—30° в ксилольной фракции в количестве 7—9% вес. и подвергается полимеризации в трубчатом автоклаве над катализатором из окисей хрома и молибдена, нанесенных на окись алюминия или алюмосиликат. Целесообразнее применять большой избыток растворителя, чтобы полиэтилен оставался в растворе, а не отлагался на катализаторе, пассивируя его. Кроме того, при этом [c.223]
Указать лабораторные и промышленные способы получения кислорода, перечислить важнейшие области его практического применения, [c.224]
Промышленное получение азотной кислоты. Современные промышленные способы получения азотной кислоты основаны на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. При описании свойств аммиака (см. разд. 17.1.2) было указано, что он горит в кислороде, причем продуктами реакции являются вода и свободный азот. Но в присутствии катализаторов окисление аммиака кислородом может протекать иначе. Если пропускать смесь аммиака с воздухом над катализатором, то при 750 °С и определенном составе смеси происходит почти полное превращение Nh4 в N0 [c.441]
Практическое осуществление этого способа получения водорода возможно путем замены реакции непосредственного разложения воды термохимическим циклом, состоящим из нескольких реакций, имеющих значения констант равновесия, допустимые для практики. Изучено и предложено много термохимических циклов с целью разложения воды при температурах, не превышающих температуру теплоносителя, отходящего из ядерного реактора (при использовании отбросной теплоты ядерных реакторов). В разработанных термохимических циклах промежуточные вещества — галогены, элементы VI группы (сера), металлы И группы (Mg, Ва, Са), переходные элементы с переменной степенью окисления (V, Ре)— имеют большое сродство либо по отношению к водороду, либо к кислороду. Ниже приведен пример термохимического цикла реакций, приводящих к разложению воды на водород и кислород [c.82]
Гидрогенизация (гидрирование) твердого топлива. Гидрогенизация— это способ получения искусственного жидкого топлива — заменителя нефти и нефтепродуктов из бурых и каменных углей, сланцев и других видов низкосортного топлива. Метод основан на гидрировании топлива при высокой температуре, высоком давлении водорода в присутствии катализаторов. В этих условиях происходит разрушение непрочных межмолекулярных и внутримолекулярных связей в органической массе топлива с присоединением водорода и образованием низкомолекулярных углеводородов из высокомолекулярных соединений. Высокие температура и давление способствуют образованию жидкой фазы, которая вновь подвергается каталитическому гидрированию с расщеплением крупных молекул и присоединением водорода. Гидрированию подвергаются также соединения, содержашие серу, кислород и азот. Продуктом гидрогенизации служит жидкая смесь легких углеводородов (моторное топливо) с минимальным содержанием примесей серы, кислорода и азота, удаляемых в газовую фазу в виде НгЗ, Н2О и ЫНз. [c.54]
Методы, используемые для получении натрия, нельзя применить для выделения калия вследствие его высокой реакционной способности, в частности, сильной окисляемости растворенным в расплаве кислородом. Применяют несколько способов получения калия [c.298]
Традиционные холодильные процессы переработки природных газов при умеренно низких температурах очень быстро расширились до криогенных уровней. Это объясняется высокой экономической эффективностью технологии низкотемпературной переработки газа. Основными причинами широкого применения процессов сжижения природного газа являются все возрастающая потребность в энергии в районах с ограниченными или слишком дорогими местными источниками топлива при одновременном избытке природного газа в других районах высокая экономическая эффективность применения сжиженного природного газа для компенсации пиковых топливных нагрузок по сравнению с другими традиционными способами резко возрастающая потребность в гелии, кислороде, азоте и редких газах, самым экономичным способом получения которых является сжижение природного газа. Предполагается, что к 1985 г. в сжиженном виде из Африки в Западную Европу будет транспортироваться около 110—140, в США — 85—140, в Японию — 28 млн. м газа в 1 сут. Эти цифры являются прогнозными и, очевидно, неточными, однако они хорошо иллюстрируют потенциальные потребности в сжиженном природном газе. [c.196]
Сырьем для производства аммиака является смесь азота и водо рода. Эту смесь получают разными способами. Наиболее распространенные из них газификация твердого и жидкого топлив с последующей конверсией окиси углерода, конверсия метана и других углеводородных газов, комплексная переработка природного газа в ацетилен и синтез-газ, фракционное разделение горючих газов, в частности коксового, методом глубокого охлаждения, разделение воздуха на азот и кислород с применением для этого глубокого холода и электрохимический способ получения водорода и кислорода. [c.151]
Получение полиэтилена нри высоком давлении. Полиэтилен впервые был получен при высоком давлении английской фирмой Империал Кемикалс Индастри [59]. Способ получения заключается примерно в том, что этилен при температуре 120—130° и давлении 1000— 20ОО ат полимеризуется в присутствии небольших количеств чистого кислорода. Молекулярный вес полимернзата получается тем больше, чем ниже температура полимеризации. Практически, однако, оптимальной рабочей температурой признана 120—130°, потому что уже при этих условиях температура плавления нолимеризата составляет около 110°. Полимеризация проводится при полном отсутствии растворителя. Содержание кислорода лежит практически в пределах 0,05—0,1%, считая на этилен. Время пребывания этилена в установке составляет 2—6 мин. при 10—15%-ном превращении этилена за один проход через печь. Схема работы при получении полиэтилена представлена на рис. 137. [c.222]
Пример 2. При сжигании 1,635 г ЦИ1 ка в струе кислорода (способ получения цинковых белил) получено 2,035 г оксида цинка. Вычислить эквивалент цннка. [c.26]
В настоящее время промышленным способом получения кислорода является извлечение его из воздуха сжижением с последующей ректификацией. Процессы эти осуществляются в воздухоразделительной (кислородной) установке, являющейся комплексом машин и аппаратов, связанных одной технологической схемой. Первые промышленные кислородные установки начали эксплуатировать в начале текущего столетия. [c.3]
Промышленный способ получения серной кислоты основан не на такой реакции.) В подобных кислородсодержащих кислотах протоны связаны с атомами кислорода [c.485]
В мировой практике получил распространение способ получения ПМДА парофазным каталитическим окислением полиалкилбензолов, например, 1,2,4,5-тетраметилбензола (дурола) кислородом воздуха на окисных ванадиевых катализаторах. [c.99]
В патентной литературе имеется также описание некаталитического (термического) окисления низших газообразных парафинов, которое проводили при недостатке кислорода в реакторе из металла, устойчивого к действию высоких температур и продуктов реакции [7]. Температура процесса равнялась 400—500°, причем температуру поверхности реактора поддерживали на уровне ниже 200°. Полученные гидроперекиси имели такое же строение, что и гидроперекиси, обнаруженные в только что описанном опыте, однако незначительные изменения в условиях реакции приводили к образованию водного раствора перекиси водорода как основного продукта из числа веществ, содержавших активный кислород. Так, например, при работе со смесью из 90% пропана и 10% кислорода с продолжительностью реакции 5 сек. (температура в реакторе 470°, температура стенки 150°) основным кислородсодержащим продуктом была перекись водорода, полученная в виде 3—4%-ного водного раствора [8]. Этот способ получения перекиси водорода, по-видимому, уступает место прямому окислению изопропилового спирта, в результате которого тоже образуется перекись водорода (см. гл. 8, стр. 150). [c.71]
Не оставляя этого метода конверсии, промышленность Германии использовала также и другой способ получения синтез-газа из метана, получивший название процесса К У. При этом методе метан и кислород после предварительного подогрева подвергают неполному сжиганию при высокой температуре (700—1000°) над никелевым катализатором. Происходящая реакция может быть выражена уравнением [c.195]
Кислородная газификация тяжелых топлив — один из способов получения водорода — также может быть использована как основа одного из методов производства ЗПГ. При этом все сырье перерабатывается в низкокалорийный (искусственный) газ, который в свою очередь может быть использован для получения метана. Так как этот метод состоит из отдельных относительно простых технологических стадий, он недостаточно эффективен с теплотехнической точки зрения, поскольку выделяющееся в процессе метанизации тепло недостаточно полно утилизируется для собственных нужд отдельных стадий процесса, таких, как производство электроэнергии для разделения воздуха и получения кислорода. [c.138]
Процесс частичного окисления кислородом различного углеводородного сырья (от природного газа до угля), рассмотренный в гл. 7 как один из вероятных способов получения водорода, в дальнейшем можно развить в ту или иную разновидность процесса переработки жидкого и твердого видов топлива для получения ЗПГ. Помимо этого, процесс частичного окисления можно приспособить для производства синтетического газа, состоящего главным образом из водорода, окиси и двуокиси углерода, который в свою очередь также можно переработать в обогащенный метаном заменитель природного газа. [c.144]
Несмотря на то, что в настоящее время наиболее дешевыми способами получения водорода являются производство его нз твердых, жидких и газообразных углеводородов посредством паровой конверсии или частичного окисления кислорода, сопровождающихся в обоих случаях конверсией окиси углерода, отмывкой двуокиси углерода (см. гл. 7 и 9), имеется ряд других процессов его получения без необходимости использования больших количеств углеводородов. Действительно, если мы представим себе, что углеводороды исчезли или стали исключительно дорогими, такие процессы должны быть разработаны. [c.230]
По природе активные угли принадлежат к группе графитовых тел. Для их производства используются углесодержащие материалы растительного происхождения, ископаемые каменные угли, каменноугольные полукоксы и др. Существуют два основных способа получения активных углей парогазовый метод активирования (процесс частичного выжигания углеродистых соединений из угля-сырца и окисления самого углерода за счет кислорода воздуха, пара и углекислого газа) и активирование углей неорганическими добавками (термическое разложение органического материала угля-сырца в присутствии неорганических добавок). В зависимости от способа и условий получения активные угли могут резко отличаться природой поверхности, которая в свою очередь может меняться при хранении в присутствии кислорода воздуха и воды. Активный уголь обладает каталитической активностью в ряде химических реакций окисления, галогенирования, дегидрохлорирования, дегидратации, полимеризации и др. [c.390]
Интересный способ получения формальдегида, состоящий в прямом окислении метана в природном газе кислородом воздуха в присутствии газообразного катализатора — окислов азота, в свое время был предложен академиком [c.126]
Азот более высокой степени чистоты (,99,9% и выше) может быть получен низкотемпературным разделением воздуха. Поэтому в настояшее время при проектировании нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий следует предусматривать их оснащение установками низкотемпературного разделения воздуха. Существуют проекты установок разделения воздуха, отличающиеся технологической схемой (способом получения холода, способом очистки воздуха от примесей и т. д.), производительностью (от 20 м ч до 50 тыс. м ч по азоту), видом получаемой продукции (азот, азот и кислород, только кислород). Описание наиболее распространенных установок разделения воздуха приводится в литературе [56]. [c.144]
Наиболее эффективным способом получения карбидов считается восстановление окислов металлов углеродом, сродство которого к кислороду является весьма высоким. [c.30]
Важнейшим техническим способом получения уксусной кислоты является синтез ее из ацетилена (стр, 80) через ацетальдегид (стр. 213). Окисление ацетальдегида в промышленности осуществляется кислородом воздуха при нагревании в присутствии окислов различных металлов (лелеза, марганца, ванадия, урана или серебра) в качестве катализаторов. [c.250]
Современный способ получения алюминия, предложенный в 1887 г. одновременно во Франции (Поль Эру) и в США (Чарльз Холл), основан на электролизе глинозема, растворенного в криолите, с использованием электродов из углеродистых материалов. При этом на катоде получают алюминий, а на аноде — кислород, который взаимодействует с углеродом анода, образуя смесь СО и СО2. [c.477]
Потребность в бензойной кислоте резко возросла после организации на ее основе производства фенола, капролактама и, в меньших масштабах, терефталевой кислоты. В связи с этим было создано крупное промышленное производство бензойной кислоты из толуола жидкофазным окислением кислородом воздуха. Применявшиеся ранее способы получения бензойной кислоты — гидролизом трихлортолуола, декарбоксилированием фталевой кислоты, окислением толуола азотной кислотой, перманганатом калия, хромовой смесью — непригодны для крупного промышленного производства и представляют лишь исторический интерес. Жидкофазное окисление толуола осуществляется в среде углеводорода либо в среде полярного растворителя [40, с. 209—212]., [c.69]
Период индукции не является константой, характерной для данного антиоксиданта. Это связано с тем, что абсолютная величина периода индукции зависит от конструкции прибора, точности замера поглощенного кислорода, способа приготовления образцов для окисления, их формы, объема. Поэтому эффективность исследуемого антиоксиданта обычно характеризуют отношением полученного для него периода индукции к аналогичной величине для известного стабилизатора, причем оба измерения должны быть выполнены в одинаковых условиях. [c.33]
В настоящее время существует несколько способов получения полиэтилена 1) получение его под высоким давлением (более 100 МПа) при температуре около 200 °С в присутствии инициаторов процесса полимеризации— кислорода и др. при этом получается эластичный полимер, в котором макромолекулы продукта имеют сильно разветвленное строение [c.195]
Простые системы — все признаки при распознавании однотипны (например, масса). Сложные системы — в качестве признаков могут использоваться различные физические и химические свойства, результаты прямых и косвенных измерений. Сложные системы наиболее типичны для прикладных исследований в каталитических процессах. Например, в [2] для решения задачи прогнозирования многокомпонентных катализаторов использовались экспериментальные данные пассивных опытов по определению селективности на основе смеси УзО, и М0О3 (в реакции парофазного контактного окисления 2,6-диметилииридина). В качестве признаков были выбраны 20 разнотипных характеристик. В их число вошли отношение радиуса атома металла к радиусу атома кислорода в твердом оксиде, плотность оксида, цветность оксида по трехбальной шкале, отношение кристаллических пустот к собственному объему молекулы оксида в кристаллической структуре, зонный фактор (расчетная величина), мольная магнитная восприимчивость твердого оксида и т. п. Сложные системы в зависимости от способа получения информации можно подразделять на одноуровневые и многоуровневые. [c.80]
Применявшийся прежде многостадийный технологический процесс получения этиленоксида включал в себя водное хло-рированге этилена с последующей обработкой промежуточного продукта щелочью, примем в качестве побочного продукта получалась соляная кислота. Нецелесообразность этого способа с точки зрения техники безопасности определялось тем, что в процессе участвовал токсичный хлор, обращались агрессивные и вызывающие коррозию вещества (хлор, щелочи, кислоты), ш процесс был легкоуправляемым на всех стадиях и это определяло его применение. Другой способ получения эти-лепоксид 1 одностадийным прямым окислением этилена кислородом возд/ха не применялся, поскольку этот процесс неустойчив [c.223]
Также разработаны способы получения серосодержащих оснований Манниха на основе алкилфенолов. Взаимодополняющими методами термогравиме фическим в изотермическом режиме и по поглощению кислорода при принудительной циркуляции через образец показано, что серосодержащие основания Манниха иа основе алкилфенолов существенно улучшают термоокислительную стабильность моторных масел и топлив, сдвигая температуру начала интенсивного разложения базового масла в область более высоких [c.120]
Невит и Блох изучили также окисление этана при давлении 15—100 атм и температуре 260—360 . В продуктах реакции, помимо воды, метилового спирта, формальдегида, муравьиной кислоты и ацетальдегида, в преобладающем количестве находились этиловый спирт и уксусная кислота. Попышение давления благоприятствовало образованию веществ, получающихся без разложения молекулы углеводорода. Впоследствии в Англии и Канаде этот метод окисления под высоким давлением и при отношении углеводород кислород = 9 1 стал промышленным способом получения метилового и эти.чового спиртов из метана и этана. [c.349]
Скорость перевода атмосферного азота в состояние, в котором он может быть усвоен или реализован, в природных процессах весьма мала. В среднем половина необходимого для жизни азота возвращается через атмосферу за 10 лет, тогда как для кислорода этот период составляет 3000 лет, а для углерода всего 100 лет. В то же время, организация современного культурного земледелия связана с непрерывным уносом усвояемого азота с посевных площадей, достигающим 88 млн. тонн в год, а это 90% азота, необходимого для питания растений. Поэтому первоочередная задача — непрерывное пополнение запасов азота в почве в усвояемой растениями форме, то есть в виде его соединений. До конца XIX столетия источником подобного связанногр азота служили естественные удобрения и лишь в незначительной степени природные соли — нитраты натрия и калия, запасы которых в природе весьма ограничены. Увеличение масштабов культурного земледелия и потребностей промышленности в разнообразных соединениях азота потребовали разработки промышленных способов получения этих соединений, то есть способов связывания атмосферного азота. [c.184]
Электрохимический способ получения водорода и кислорода основан на электролитическом разложении воды. Впервые этот способ был использован в 1789 г. Труствиком и Диманном. Первый электролизер для электрохимического разложения воды был. разработан Д. А. Лачиновым в 1888 г., причем в его патентах [c.108]
Для промышленных целей кислород получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Нормальная температура кипения О, равна — 183 С, тогда как для N3, второго основного компонента атмосферы, она равна — 196°С. Кислород высокой степени чистоты получают путем электролиза воды. Хотя вода недорогое и распространенное сырье для такого процесса, высокая стоимость электрической энергии делает электролитический способ получения элементного кислорода довольно дорогим. При выборе промышленного способа получения всякого вещества экономические соображения играют очень важную роль. В отличие от этого при выборе способа получения небольших количеств какого-либо вещества в лабораторных условиях главную роль играют соображения удобства. Обычным лабораторным способом получения О2 является термическое разложение хлората калия КСЮ3 с добавлением в качестве катализатора МПО2 [c.302]
ДальнеЙ1иее окисление сернистого газа до серного ангидрида протекает с большим трудом и осуществляется лишь в присутствии катализаторов. При иитрозном способе получения серной кислоты катализатором является двуокись азота, играющая роль переносчика кислорода из атмосферы к сернистому газу [c.76]
При этой температуре реакция протекает вправо, но при800 "С процесс интенсивно смещается влево с выделением вновь кислорода. Это связано с тем, что для BaO+i/, Оз ВаОз AS°низких температурах реакция протекает в прямом направлении, прп - 800 °С она уже интенсивно идет в обратном направлении. На этом в прошлом был основан способ получения кислорода из воздуха (сгособ Брина). [c.263]
Получение. Существует несколько способов получения уксусной кислоты. Наиболее старым методом является уксуснокислое брожение спиртсодержащих жидкостей. Если какую-нибудь спиртовую жидкость (слабое вино, пиво) оставить на воздухе, то она скисает . Объясняется это тем, что под влиянием содержащихся в воздухе бактерий (уксусного грибка) этиловый спирт в разбавленном растворе окисляется кислородом воздуха в уксусную кислоту [c.346]
chem21.info
Электролитические способы получения кислорода - Справочник химика 21
Так как фтор имеется в продаже, то в лабораторных условиях электролитический метод синтеза применяют лишь для получения соединений фтора. В сущности эти методики представляют собой синтезы при контролируемых условиях электролиза в присутствии реагента, который может представлять собой электролит, компонент электролита или же вещество, которое по крайней мере частично растворимо в электролите. Наиболее важными электролитическими методами синтеза являются получение трифторида азота и дифторида кислорода. Это единственные удовлетворительные способы получения этих двух соединений в лабораторных условиях. [c.365]
Медный купорос для получения оксида меди (II) по химическому способу, как известно, приготавливают растворением металлической меди в серной кислоте в присутствии кислорода воздуха. Электролитический оксид меди (II) также получается из металлической меди. Предложенный новый метод сводится к следующему. Медные стружки или опилки и окисленная природная марганцевая руда обрабатываются серной кислотой, при этом марганец и медь переходят в раствор в виде сульфатов [c.187]
Электролитический способ получения кислорода заключается в пропускании постоянного тока через подщелоченную едким натром воду. При этом происхо- [c.66]
Все известные способы получения кислорода могут быть разделены на следующие группы а) химический, б) электролитический, в) сорбционный, г) диализ и д) ректификационный. [c.13]
Долгое время в промышленности был распространен электролитический метод получения железо-кадмиевой губки. В настоящее время активную массу получают более простым, термическим, способом. Кадмий расплавляют в реторте при 700—800 °С, образующиеся пары металла направляют в окислительно-осадительные камеры. Здесь кадмий окисляется кислородом воздуха, и охлажденный высокодисперсный порошок окиси кадмия собирается в бункере. Частицы окиси, увлеченные воздухом из камеры, улавливаются в рукавном матерчатом фильтре. [c.98]
Водородное и кислородное перенапряжения имеют большое прикладное значение и должны учитываться при электролизе водных растворов. Их роль в процессах очень различна. Она негативна, например, при промышленном получении водорода и кислорода электролитическим способом, так как перенапряжение связано с дополнительным расходом электроэнергии в этом случае, и позитивна при электролитическом получении некоторых металлических покрытий, при зарядке кислотных аккумуляторов и т. д. [c.260]
Электрохимический способ получения водорода основан на электролитическом разложении воды. Кислород является при электролизе попутным продуктом самостоятельного значения этот процесс не имеет, поскольку получать кислород из воздуха экономичнее. [c.362]
Электролитическим способом можно получить порошки редких тугоплавких металлов более чистые, чем при получении их термическими методами, однако в процессе электролиза выделяющиеся на катоде продукты необходимо защищать от воздействия кислорода воздуха. Таким же путем (электролизом расплавленных солей) можно получать тонкие плотные покрытия из тугоплавких металлов на поверхности других, основных металлов. [c.339]
Существует также электрохимический способ получения газов, заключающийся в электролитическом разложении воды на ее составные части водород и кислород. Этот метод не является основным и используется в производстве продуктов разделения воздуха только дял получения водорода, который необходим для очистки сырого аргона от кислорода. [c.6]
Высокотемпературное электролитическое разложение водяного нара представляет интерес не только для регенерации кислорода в целях космонавтики, но имеет более общее значение, как экономически выгодный способ получения водорода. [c.145]
В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака являются природный газ, попутные газы нефтедобычи, жидкие углеводороды и коксовый газ. Доля аммиака, получаемого из твердого топлива и электролитического водорода, все более снижается. При современных методах получения аммиака все большее значение приобретают процессы очистки газа. Из технологических газов на разных стадиях получения аммиака удаляют такие примеси, как сернистые соединения, двуокись и окись углерода, ацетилен, окислы азота, кислород и др. Эти примеси, содержащиеся в газе в различных концентрациях, по-разному влияют на процесс. Например, сернистые соединения оказывают сильное влияние на все катализаторы, применяемые в синтезе аммиака серосодержащие соединения, присутствующие в исходном углеводородном сырье, ухудшают работу катализаторов конверсии метана, что приводит к повышению температуры процесса и увеличению расхода кислорода. При использовании наиболее экономичного способа производства аммиака, который основан на методе бескислородной каталитической конверсии метана в трубчатых печах, содержание сернистых соединений в природном газе не должно превышать 1 мг/м . [c.7]
Очевидный способ понижения энергии активации в обменной реакции с участием ионного фторида состоит в использовании расплавленного фторида. Однако температуры плавления чистых фторидов довольно высоки (см. табл. 8). Значительно ниже 400° практически не существует приемлемых легкоплавких эвтектических смесей фторидов. Некоторые из легкоплавких эвтектических смесей приведены в табл. 9. Трехкомпонентные расплавы на основе фтористого водорода обладают удобными с практической точки зрения температурами существования жидкого состояния. Температуры плавления кислых фторидов калия приведены в табл. 10. Их применяют для электролитического получения фтора, в обиженных реакциях с участием галогенов и в реакциях замещения кислорода. Смесь фторид аммония—фтористый водород также [c.322]
Кислород в лабораторных условиях можно получать электролизом раствора щелочи. Однако в промышленности этот способ используется редко, так как гораздо дешевле получать кислород фракционированным испарением жидкого воздуха. Правда, кислород, полученный электролитическим путем, отличается высокой чистотой. [c.176]
Электролитически полученный водород содержит до 2—3% влаги, 0,5—1% кислорода, 0,5—1% азота и другие газовые примеси. Осушка водорода осуществляется обычными химическими осушителями и ловушками с жидким азотом, очистка от других газов проводится чаще всего пропусканием через нагретую до температуры 600—800° С медную стружку, нагретую до 800—900° С титановую или циркониевую губку либо пропусканием через нагретый до 300° С палладиевый капилляр. Последний способ считается наиболее эффективным для очистки, так как он универсален для очистки от любых газовых примесей (кроме гелия) и дает водород чистотой 99,9999%. [c.11]
Наиболее распространенным методом получения водорода является способ разложения воды электрическим током в специальных электролизерах. Электролитический водород содержит примесей кислорода и азота не более 0,2%. Наиболее целесообразным и промышленным методом получения водорода является конверсия метана, находящегося в составе природного газа. Конвертированный водород в 5 раз дешевле электролитического. Водород, получаемый методом конверсии природного газа, имеет примеси других газов и обычно содержит 96—97% На, 1,5% СН4, 0,25% СОа, 0,25% СО, 2% N2. [c.24]
Электролитическое окисление о-толуолсульфамида имеет практическое значение [308], если реакция проводится в щелочном растворе. В кислой среде получен плохой выход сахарина, но в 2-н. растворе углекислого натрия [309] при 60° он достигает 75% от теоретического. В смеси сернокислого аммония с аммиаком выход много меньше. Запатентовано электролитическое окисление при применении марганцовокислого калия в качестве переносчика кислорода [310]. В литературе появилось большое число обзоров по способам производства сахарина [311]. [c.53]
Для промышленных целей кислород получают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Нормальная температура кипения О, равна — 183 С, тогда как для N3, второго основного компонента атмосферы, она равна — 196°С. Кислород высокой степени чистоты получают путем электролиза воды. Хотя вода недорогое и распространенное сырье для такого процесса, высокая стоимость электрической энергии делает электролитический способ получения элементного кислорода довольно дорогим. При выборе промышленного способа получения всякого вещества экономические соображения играют очень важную роль. В отличие от этого при выборе способа получения небольших количеств какого-либо вещества в лабораторных условиях главную роль играют соображения удобства. Обычным лабораторным способом получения О2 является термическое разложение хлората калия КСЮ3 с добавлением в качестве катализатора МПО2 [c.302]
Электролитический способ получения водорода и кислорода в последние десятилетия широко применяется также для удовлетворения потребности в водороде и кислороде большого количества сравнительно небольших его потребителей, предъявляющих высокие требования к чистоте газов. Электролитический водород широко используют для гидрогенизации жиров и получения других органических и неорганических продуктов, в системах охлаждения мощных электрических генераторов, в металлообработке для создания восстановительной атмосферы, в производство искус1 твенных драгоценных камней и др. [c.84]
Электрохимический способ получения водорода и кислорода основан на электролитическом разложении воды. Впервые этот способ был использован в 1789 г. Труствиком и Диманном. Первый электролизер для электрохимического разложения воды был. разработан Д. А. Лачиновым в 1888 г., причем в его патентах [c.108]
Шихту из Ti02 и порошкообразного алюминия с добавкой флюорита Сар2 для лучшего шлакообразования помещают в открытый гра-фито-шамотный тигель и поджигают с помощью запальной свечи (смесь порошка алюминия и окиси железа). После охлаждения сплав извлекают в виде слитка. Степень использования ТЮ2 65%. Алюмотер-мическое восстановление используется в промышленности для получения титан-алюминиевых лигатур. Титан-алюминиевый сплав может быть подвергнут электролитическому рафинированию рафинированный сплав практически не содержит кислорода. При условии создания промышленного электролизера этот метод может стать одним из основных способов получения титана и его сплавов [45, 54, 56]. [c.269]
Водород, полученный из водяного газа, содержит заметные количества-прнмесей оксида углерода, диоксида углерода, кислорода и азота, а иногда также АзНз и Ре(СО)в. Для поглощения диоксида углерода применяют гидроксид калия или натронную известь АзНз поглощают насыщенным раствором перманганата калия в присутствии избытка твердого КМпО . Для удаления кислорода газ пропускают, как это описано выше, над нагретой медьЮ или раскаленным докрасна платинированным асбестом (способ получения последнего описан в разделе Платиновые металлы , ч. II, гл. 29), причем одновременно происходит термическое разложение Ре(СО)б. Оксид углерода удаляется при пропускании газа через восстановленный В7 5-катализатор (см. выше), а также путем вымораживания жидким азотом. Вообще для получения очень чистого водорода следует по возможности исходить из электролитического водорода. [c.147]
Хотя кислород имеется в продаже в стальных баллонах и его можно использовать для лабораторных целей после очистки пропусканием через КМПО4, КОН и коиц. h3SO4, необходимо рассмотреть лабораторные способы получения Оа особой чистоты, такие, как электролитический, каталитическое разложение Н2О и термическое разложение перманганата калия (см. [11]). [c.382]
Плавленые катализаторы получают сжигая порошкообразное электролитическое железо или железо, полученное из карбонилов, в кислороде и вводя в расплав активирующие добавки другим способом получения плавленых катализаторов является сплавление магнитной окиси железа с этими добавками [13, 102]. Плавленые железные катализаторы типа применяемых в синтезе аммиака стали использовать в синтезе Фишера—Тропша еще в тридцатых годах [6]. [c.136]
Методы мокрой сероочистки с -регенерацией раствора окислением значительно отличаютс.ч друг от друга. Окисление можно проводить различными способами кислородом воздуха, электролитическим способом, двуокисью серы или разложением образовавшегося соединения с получением други.х соединений большей или меньшей степени окисления. Кроме того, продукты, получаемые в результате окисления, также различны (либо сера разной степени чистоты, либо сернистый аммоний). Окисление проводят в спец иально.м аппарате по окончании процесса абсо рбции или одновременно с ним. [c.176]
Для получения цинка электролитическим способом, содержащего химически чистого 2п99%, исходным сырьем, поступающим в электролизные ванны, является сернокислый цинк 2п504 в виде растворенных в серной кислоте обожженных в печах цинковых концентратов. В связи с этим целью обжига цинковых концентратов является получение соединений цинка, которые легко растворяются в серной кислоте. Находящийся в концентратах цинк в виде сернистого цинка 2п5 в процессе обжига окисляется кислородом воздуха по реакции [c.204]
Получение меди из окисных руд проще ее восстанавливают углем. Полученная таким образом из руды медь называется черновой или сырой. Она содержит до 2—3% примесей, содержащих элементы Zn, Fe, Ni, Pb, Ag, Au и т. д. Эти примеси ухудшают качество самой меди, поэтому ее очищают, или рафинируют. Рафинирование меди производят огневым или электролитическим способом. При огневом способе черновую медь сплавляют в токе воздуха. При этом часть меди окисляется до полуокиси меди ugO, а последняя отдает кислород на окисление неблагородных металлов. Избыток ugO восстанавливают углем. Очищенная огневым способом медь, содержащая до 0,5% примесей, идет на изготовление бронзы, латуни и других сплавов. Она непригодна для изготовления электрических проводов, так как в ней содержатся примеси, ухудшающие электропроводность меди. При электролитическом рафинировании [c.424]
Сожигание навески керосина в калориметрической бомбе — довольно быстрый способ определеяия серы, но он не свободен от тоге же недостатка нельзя или во всяком случае рискованно брать навески больше 0,8 г. Газы, выпускаемые" из бомбы, нредварительнв пропускаются через колон ку со стеклянной дробью, смоченной слабой щелочью. Для калориметрических определений следует пользоваться электролитическим кислородом, т. е. свободным от азота. В этом случае возможно непосредственное определение и азотной кислоты (из азота керосина или нефти) и серной. Серу можно определить в полученном растворе весовым или объемным путем, применяя для отделения НК Оз метод, напр., Христи и Биссона (145). [c.208]
Проф. И. Н. Маслэницким был предложен автоклавный способ обработки анодных шламов электролитического рафинирования никеля Промытый и просеянный шлам подвергают сначала магнитной сепарации для отделения феррита никеля (NiO РёгОз), содержание которого достигает 10%, затем — флотации. В коицентрате содержатся сульфиды меди и никеля, селениды и теллуриды драгоценных металлов и металлические частицы твердого раствора, обогащенного драгоценными металлами. Во флотационные хвосты отходят силикатные компоненты шлама. Полученный концентрат обрабатывают разбавленным раствором серной кислоты (ж т= 10 1) в автоклаве при давлении 15 ат, температуре выше 115° и введении в раствор кислорода. Сульфиды меди и никеля окисляются до сульфатов. Эта схема позволяет получать концентраты с содержанием платиноидов до 80% при небольшом количестве отходов. [c.383]
В лаборатории института Гипроникель разработан способ электролитического получения никеля чистоты 99,9999% с применением нерастворимого анода. Из раствора N 012, приготовленного растворением карбонильно го никеля, удаляют примеси железа, кобальта, меди и других более электроположительных металлов с помощью электролитической очистки. Окончательную очистку от меди производят дитизоном, а доочистку от железа — купфероном. Экстрактором служат чистые ССЦ или С2Н5О. Электролиз ведут в растворе 150 г/л N1 в виде ЫЮЬ при температуре 70°, п ютности тока 1300 а/м . Катодом служит титан, анодом — чистейший графит. Полученный осадок нагревают в течение нескольких часов в вакууме при 1400°, при этом никель теряет водород, кислород, углерод, а также цинк, олово, кадмий, оставшиеся после электролитической очистки. [c.585]
Причем эта растворимость увеличивается с повышением температуры. Субхлорид кальция очень легко окисляется кислородом воздуха этот процесс сопровождается большим выделением теплоты, что вызывает увеличение растворения металлического кальция в расплаве хлорида кальция. В результате этих реакций потери выхода по току при электролитическом получении кальция электролизом хлорида кальция настолько возрастают, что выход по току становится равным нулю. Успешное решение получения кальция электролизом СаСЬ стало возможным лишь тогда, когда Ратенау усовершенствовал предложение Матиссена получать кальций, используя катод касания. Смысл предложенного способа сводится к тому, что под стальным железным катодом (штангой), который соприкасается с поверхностью электролита, создаются такие условия электролиза, при которых кальций выделяется в расплавленном состоянии и, соприкасаясь с холодной железной штачгой, застывает на ней. По мере выделения металла стержень [c.256]
При работе с ртутным капельным электродом удаление кислорода может быть произведено с помощью водорода, получаемого обычно электролитическим путем в специальном приборе непосредственно в лаборатории часто пользуются азотом, доставляемым в лабораторию в баллонах. При работе с азотом необходимо выдерживать одно обязательное условие азот должен быть полностью очищен от кислорода. Так как баллонный азот иногда содержит несколько процентов кислорода, его обычно рекомендуют промывать раствором пирогаллола или раствором соли ванадия (П ), либо пропускать через трубчатую печь с медной стружкой. Вместо чистого водорода или азота К. Д. Омарова предлагает применять их смесь, получаемую путем электролиза насыщенного раствора соли гидразина (при восстановлении гидразина на катоде образуется водород, а при окислении на аноде — азот). Полученная таким способом смесь водорода и азота свободна от примеси кислорода. [c.154]
Так как Нг конденсируется или поглощается значительно труднее, чем все другие газы, кроме Не и Не, то сжижение и фракционирование или абсорбция загрязненного газа при низких температурах (ср. стр. 487) являются способами его очистки (например, НгЗ, НВг, Н1, РНз, СО, N2) однако отделение от СН4 осуществляется с трудом. Кислород, получаемый электролитическим методом, можно освободить от Нг пропусканием газа при 400° над 10%-ным палладированным асбестом или при 600° над 20%-ным платинированным асбестом образующаяся при этом вода удаляется. Однако удаление последних следов Нг удается с больщим трудом [73]. Если следы кислорода не мещают, то этот способ может служить для удаления водорода из других газов (для этого к газу добавляют необходимое количество кислорода). Водород, содержащийся в С1г, полученном электролитически, удаляют пропусканием газа над подходящим катализатором, например МпОг, Pt или Си. Для удаления Нг из метана можно использовать фракционированное сжигание. Отделения водорода от инертных газов можно достигнуть, используя активный уран, который уже при температуре ниже 0° количественно абсорбирует водород [74]. Компактный уран реагирует с Нг лишь при 250°, образуя иНз этот гидрид можно легко разложить при 300—400° путем откачки насосом в этом случае активный уран вновь регенерируется. [c.335]
Получение. Все применяемые в настоящее время способы промышленного получения алюминия основаны на электролитическом разложении-окиси алюминия, растворенной в расплавленном криолите. В качестве материала для электродов используют обычно ретортный графит. Содержимое-ванны поддерживается в жидком состоянии за счет тепла электрического-тока. Температура ванны не должна превышать 1000°. Выделяющийся на катоде металлический алюминий собирается в расплавленном состоянии на дне печи. На погруженном сверху в ванну аноде кислород окисляег графит с образованием окиси углерода СО, которая сейчас же сгорает до двуокиси СОг. Двуокись углерода частично образуется также и непосредственно на аноде. [c.382]
Таким образом, в методе Велдона окислителем является кислород воздуха, как почти и во всех других способах технического получения, кроме электролитического. [c.833]
Был поставлен ряд опытов с целью прямого измерения электродных потенциалов перекиси водорода и выяснения точных реакций, определяющих эти потенциалы [100]. В значрпельиой мере эти исследования были посвящепы изучению влияния природы электрода и обработки его поверхности на потенциал, который он принимает в растворе перекиси водорода. Изучалось также влияние изменения концентрации перекиси водорода и водородных ионов, а также присутствия добавок. Пожалуй, наиболее цепная работа в этой области принадлежит Борнеману [101]. Этот автор исходил из гипотезы, что наиболее положительный потенциал по отношению к кислородному электроду [т. е. реакции (47)], который может быть измерен в перекиси водорода и который подчиняется надлежащей зависимости от концентрации, ближе всего подходит к значению потенциала системы перекись водорода—кислород [т. е. реакции (46)]. Наиболее подходящим электродом оказалась платина, причем был разработан способ химической и электролитической обработки, которая за счет изменения каталитической активности поверхности сообщала ей наиболее положительный и воспроизводимый статический потенциал в разбавленных растворах перекиси водорода (однонормальных по кислоте). Результаты этой работы при экстраполировании к одномолярной перекиси водорода дают потенциал—0,69 в. Борнеман вывел из этой величины и значения — 0,63 е, определенного раньше для потенциала образования перекиси водорода на электроде, насыщенном кислородом, среднее значение Е = —0,66 0,03 в для потенциала системы перекись водорода — кислород. Суммирование с реакцией (47) дает — 1,80 в для потенциала системы вода — перекись водорода. Учитывая экспериментальные трудности, получение такого результата можно считать значительным достижением. [c.217]
Электрохимический способ получейия водорода заключается в электролитическом разложении воды на ее составные части — водород и кислород. Так как при этом удельный расход электроэнергии весьма велик (до 5—6 квт-ч на 1 кж водорода), электролиз воды в больших промышленных масштабах осуществляется преимущественно в районах с низкой стоимостью электроэнергии. Электролитическое получение водорода весьма распространено в странах, богатых гидроэнергетическими ресурсами, таких, как Норвегия, Италия, Япония. [c.231]
chem21.info
