Способ получения водорода

 

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 катализатора, выбранного из группы: молибден , вольфрам или их карбиды, нитрид молибдена, борид вольфрама или их смеси.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU (ill 1 (52)4. С 01 В 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3393026/23-26 (22) 17.02.82 (31) 21551/81 (32) 18.02.81 (33) JP (46) 07.11.85. Бюл. Н 41 (71) Хитачи ЛТД (ЗР) (72) Хироси Окамото, Тетсуйити Кудо ,и ГО Кавамура (JP) (53) 661. 961. 1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 111165, кл. С 01 B ..3/08, 1957 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ 2 ВОДОРОДА путем разложения водородсодержащего соединения в щелочной среде, о т л .и. ч а ю шийся тем, что, с целью снижения температуры процесса, в качестве водородсодержащего соединения берут водный раствор формальдегида, а процесс ведут в присутствии катализатора, выбранного из группы: молибден, вольфрам или их карбиды, нитрид молибдена, борид вольфрама или . их смеси.

Таблица 1

18 30

1 11909

Изобретение относится к процессам. получения водорода путем разложения водородсодержащих веществ.

Известен способ получения водорода путем разложения воды при соприкосно- 5 вениии с алюминием, взятым в виде поI рошка или .стружки в щелочной среде при - 40-100 С (1) .

Недостатком этого способа является повышенная. температура процесса, 10 которая обуславливает высокие энергозатраты на процесс.

Цель изобретения — снижение температуры процесса.

Поставленная цель достигается. способом получения водорода путем разложения водородсодержащего соединения в щелочной среде, согласно которому в качестве водородсодержащего соединения берут водный раствор форм 20 альдегида, а процесс ведут в присутствии катализатора, выбранного из группы: молибден, вольфрам или их карбиды, нитрид молибдена, борид вольфрама или их смеси. 25

Способ позволяет снизить температуру процесса получения водорода с

90-100 до 10-45 С, что приводит к значительному (в 2-5 раз) снижению энергозатрат, Установлено, что получение водорода возможно, если щелочный водный раствор формальдегида подвергают соприкосновению с подходящим катализатором при окружающей температуре под атмосферным давлением.

35 личество полученного водорода черезвычайно незначительно или водород вообще не получается.

Если KOH используется в качестве щелочи, то скорость процесса получения водорода значительно повышается, не меньше чем с 0,3 моль/л KOH.

Можно использовать не только КОН, но и другие различные неорганические щелочи, как, например, NaOH. При употреблении 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 зна-. чительной мере от температуры. Общеизвестно, что скорость реакции почти удваивается если температуру повышао ют на 10 С.

В табл. 1 приведена температура, при которой увеличивается скорость получения водорода. о

Показатель Температура, С

Предполагается, что реакция протекает по следующей схеме:

HCHO + H,O = HC0OH + H, (1)

НСНО + KOH = HCOOK + Н (2) Согласно предложенному способу главную роль играет катализатор. Если катализатор не употребляют или употребляют неподходящий, .вышеука- 45 занная реакция не происходит, и водород не получается.

В качестве контактирующих с формальдегидом катализаторов с целью получения водорода можно употреблять 50 молибден, вольфрам, карбиды молибдена, карбиды вольфрама, нитриды молибдена и бориды вольфрама или их смеси.

Используют формальдегид в форме 55

его водного раствора. Необходимо, чтобы водный раствор был щелочным.

Если он нейтрален или кислотен, коСкорость получения водорода, мл/мин (при нормальных температуре и давлении) 1,5 3,0

6,5

Примечание. KOH 2моль/л, НСНО 2 моль/л, WC 1 г, количество раствора 120 мл.

Пример 1. Порошок WC W С, Мо Со или (ИМо)С (диаметр частицы

1 ц м) в качестве катализатора прибавляют к водному раствору КОН, содержащему 2 моль/л формальдегида. Скорость получения водорода измеряется при 18 С. Результат показывает, что о

WC самый действенный и самый превосходный катализатор для получения. водорода.

ll9098l

1, 5 см /мин .1 тора

0 03

0,03

0,03. WC г катализа1

И,С . Мо С (WMo) С

II

11

W В 0,01 см /мин,г

) 02 - юW8 0,003.

Таблица 2

Скорость .получения водорода, мл/мин

Мо С, г

WC, г

1,5

О,0

0,9

0,18

0,1

Мо 0,003 см /мин ° r

W 0,003

0 05

0,99

0,01

0,03

0,0

Составитель Е.Корниенко

Редактор Т.Кугрышева . Техред М.Пароцай.

Корректор И.Муска

Заказ 7010/62 . Тираж 461

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N(-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4

Скорость получения водорода в. .присутствии 1 г WC в качестве катао лизатора и при 18 С приблизительно

1,5 мл/мин. Скорость получения в присутствии 1 кг WC при 50 С 15л/мин, 1 что соответствует 1м /ч(при нормаль- 30 ных 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 получе35 ния водорода по грамму Мо N измеря2 ется аналогично примеру 1 с целью достижения результата 0,001 см /мин г, 4

Пример 3. Скорость получения водорода в присутствии борида вольфрама измеряется аналогично примеру 1

При осуществлении предлагаемого способа. борид молибдена нельзя употреблять, так как он растворяется в щелочном растворе.

Пример 4. Скорость получения водорода в присутствии в каче тве катализатора молибдена или вольфрама измеряется аналогично примеру 1

Пример. 5. Скорость получения водорода в присутствии различных смесей WC и Мо С в качестве катализаго2 ров в различных соотношениях измеряется аналогично примеру 1. Результаты представлены в табл.2.

Как видно из табл.2, даже тогда, когда употребляют катализаторы в фор. ме смеси, их катализирующие свойства не ухудшаются, и раскрываются. соответственные катализирующие свойства.

Водород можно получать путем простого приема разложения формальдегида, который осуществляют при минимальных эйергозатратах и простом аппаратурном оформлении.