Способ получения водорода Советский патент 1977 года по МПК C01B1/07 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА

Иаобрет-екие отнсеится к способу получения водорода.

Известен сиособ получения водорода путем взаимодействия металлических цинка, алюминия, железа и т.д, с соляной, серной, фосфорной, уксусной кислотами или с едкими щелочами, гидроокисями бария или кальция.

Недсютатком известного способа является накопление соли в растворе, которая замедляет реакцию и вьгауждает применять значительный избыток и сравнительно высокую концен-традию кислоты, что в случае летучих кислот (соляной, уксусной) приводит к загрязнению газа. Водород загрязняется также и за счет трудноудаляемых летучих соединений, например гидрида фосфора, мышьяка, селена, образующихся в результате реакции.

С целью устранения этих недостатков предлагается в систему раствор кислоты-метаял вводить сильнокислотный катионит в H-4J)opMe или в систему раствор щелочи-металл - сильноосновной анионит в ОН-форме в качестве источника ионов Н или ОН и коллектора соответствующих ионов соли, образующейся при реакции кислоты или основания с металлом.

Пример 1. В колбу емкостьюЗОО мл загружают 25 г металлического цинка (порошка), 250 мл О,IN соляной кислоты и 5О г катионита КУ-2 в (в пересчете на сухую смолу, емкость 5,Ол -экв/Г)

фракция 0,6 - 1 мм. Получают в течение 9О мин 2,93 л газа (приведенного к нормальным условиям), причем в течение первых 75 мин газ выделяется с постоянной скоростью 37,5 t 0,5 мл/мин. Выход газа 95% от теоретического,в том числе в области постоянной скорости 92%.

Пример 2. В условиях, аналогичных примеру 1, перемешивают 25 г металлического цинка (порошка), 50 г катионита КУ-2 в Н-форме с добавлением 25О мл О,20МНСО, 250 мл 0,44NHCP

В обоих случаях выход водорода составляет 97-99% от теоретического. Общее время разложения ( тг ), скорость выделения (w ) и выход водорода (о;: ) на стадии постоянной скорости процесса составляют:

TO 60 MHH,W 50 1 мл/мин, oL 39% tg 45 ivraH,V 78±1 мл/мин, d 87% П p и M e p 3. В колбу емкостью 500 мл загружают 20 г металлического алюминия (порошка), 250 мл 0,1 н раствора N а ОН и s 50 г анионита АВ-.17 в ОН-форме (в пересчете на сухую смолу, емкость 3,5 м экв/г), фракция 0,6-1 мм. Получают за 1 час 6,6 л газа ( приведенного к нормальным условиям), причем в течение первых 20 мин водород выделяется с постоянной скоростью 245 мл/мин, Выход водорода 98% от теоретического, в том числе в области постоянной скорости выделения 73%.

П р и м е р 4. Повторяются условия примера 3,но вместо анионита АВ-17 берут анионит ЭДЭ-1О П(ОП-форма в пересчете на сухую смолу емкость 6,8 м-экв/г) в количестве 50 г фракции 0,6-1 мм. Получают в течение 15 мин 11,65 л водорода, щжчем в течение первых 10 мин газ выделяется с постоянной скоростью 1,1 п/мин. Выход водорода 99% от теоретического, в том числе в области постоянной скорости 93,5 %.

Формула изобретения

Способ получения водорода из раствора путем взаимодействия кислоты или основания с металлом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты продукта, процесс ведут в присутствии катионита в Н-форме или анионита в ОН-форме,