Способ получения водорода Советский патент 1985 года по МПК C01B3/08 

со о ko

00 Изобретение относится к процессам получения водорода путем разложения водородсодержащих веществ. Известен способ получения водород путем разложения воды при соприкосно вениии с алюминием, взятым в виде по рошка или .стружки в щелочной среде при-40-100°С lj. Недостатком этого способа является повышенная.температура процесса, которая обуславливает высокие энерго затраты на процесс. Цель изобретения - снижение темпе ратуры процесса. Поставленная цель достигается способом получения водорода путем разложения водородсодержащего соединения в щелочной среде, согласно которому в качестве водородсодержащего соединения берут водньй раствор форм альдегида, а процесс ведут в присутствии катализатора, выбранного из группы: молибден, вольфрам или их карбиды, нитрид молибдена, борид вольфрама или их смеси. - Способ позволяет снизить темпера туру процесса получения водорода с 90-100 до 10-45°С, что приводит к значительному (в 2-5 раз) снижению энергозатрат, Установлено, что получение водоро да возможно, если щелочный водный раствор формальдегида подвергают соприкосновению с подходящим катализатором при окружающей температуре под атмосферным давлением. Предполагается, что реакция протекает по следующей схеме: ЯСНО + HgO НСООН + Н., (1) нсно + кон нсоок + н, (2) Согласно предложенному способу главную играет катализатор-. Если катализатор не употребляют или употребляют неподходящий, вьшеуказанная реакция не происходит, и водород не получается. В качестве контактирующих с формальдегидом катализаторов с целью получения водорода можно употреблять молибден, вольфрам, карбиды молибдена, карбиды вольфрама, нитриды молибдена и бориды вольфрама или их смеси. Используют формальдегид в форме его водного раствора. Необходимо, чтобы водный раствор был щелочным. Если он нейтрален или кислотеи, количество полученного водорода чрезвычайно незначительно или водород вообще не получается. Если КОН используется в качестве щелочи, то скорость процесса получения водорода значительно повыша.ется, не меньше чем с 0,3 моль/л КОН. Можно использовать не только КОН, но и другие различные неорганические щелочи, как, например, NaOH. При употребле.нии NaOH эффект можно достичь по меньшей мере с 0,3 моль/л NaOH. Вышеуказанные различные щелочи можно использовать в форме их насыщенного раствора. Например, употреблять можно раствор КОН в концентрации до приблизительно 14 моль/л и раствор NaOH в концентрации до 19 моль/л. Химические реакции зависят в значительной мере от температуры. Общеизвестно, что скорость реакции почти удваивается, если температуру повьшгают на 10 С. В табл.1 приведена температура, при которой увеличивается скорость получения водорода. Таблица 1 Скорость получения водорода, мл/мин (при нормальных температуре и давлении) 1,5 3,0 Примечание. КОН 2 моль/л, НСНО 2 моль/л, WC 1 г, количество раствора 120 мл. Пример 1. Порошок WC, , MojCo или ЧШо)С (диаметр частицы 1 |ц м) в качестве катализатора прибавляют к водному раствору КОН, содержащему 2 моль/л формальдегида. Скорость получения водорода измеряется при . Результ&т показывает, что WC самый действенный и самый превосходный катализатор для получения, водорода. 1,5 CM /мин .1 г катализаWjCHo г с (WMo)C Таблица 2 Скорость Mo-C, г получения водорода, мл/мин , Скорость получения водорода в. -присутствии 1 г WC в качестве катализатора и при 18 С приблизительно 1,5 мл/мин. Скорость получения в присутствии 1 кг WC при 50°С 15 л/м что соответствует1м/ч(принормальных температуре и давлении). Количество водорода, полученное из 1 л раствора, содержащего 2 моль/л НСНО и 2 моль/л КОН, составляет 45 л. Пример 2. Скорость получения водорода по грамму измеряется аналогично примеру 1 с целью достижения результата 0,001 119098 1 Пример 3. Скорость получения водорода в присутствии борида вольфрама измеряется аналогично примеру 1 0,01 ,г 0,02 0,003. осуществлении предлагаемого способа. борид молибдена нельзя употреблять, так как он растворяется в щелочном растворе. Пример 4. Скорость получения водорода в присутствии в качег.тве катализатора молибдена или вольфрама измеряется аналогично примеру 1 Мо 0,003 смз/мин.г W 0,003 - Пример. 5. Скорость получения водорода в присутствии различных смесей WC и в качестве катализаторов в различных соотношениях измеряется аналогично примеру 1. Результаты представлены в табл.2. Как видно из табл.2, даже тогда, когда употребляют катализаторы в форме смеси, их катализирующие свойства не ухудшаются, и раскрьшаются.соответственные катализирующие свойства. Водород можно получать путем простого приема разложения формальдегида, который осуществляют при минимальных энергозатратах и простом аппаратурном оформлении.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА путем разложения водородсодержащего соединения в щелочной среде, о т л .ичaющийcя тем, что, с целью снижения температуры процесса, в ка- , честве водородсодержащего соединения берут водный раствор формальдегида, а процесс ведут в присутствии ката- лизатора, выбранного из группы: молибден, вольфрам или их карбиды, нитрид молибдена, борид вольфрама или их смеси.