Для проведения реакции получения водорода часто используют аппарат

Аппарат Киппа — прибор для получения газов

Аппарат Киппа — прибор автоматического действия для получения газов путем взаимодействия твердого и жидкого реагентов. Устройство изготовлено из стекла и требует умелого обращения, иначе возможны несчастные случаи: от ожогов кислотой до пожара и даже взрыва горючего газа, например, водорода.

Аппарат Киппа — его еще называют газогенератор Киппа, назван по фамилии голландского аптекаря Петера-Якоба Киппа. Он владел компанией, которая в XIX веке разработала и выпускала эти приборы. Газогенератор Киппа был основан на похожем устройстве, которое массово выпускалось в Германии — на огниве Дёбернейера (зажигалке Дёбернейера). Там использовался тот же принцип, на котором стал работать аппарат Киппа: водород, который потом самоподжигался на воздухе в присутствии катализатора, получался при взаимодействии серной кислоты и цинковой пластины. Чтобы остановить горение и химическую реакцию, достаточно было перекрыть выпускной клапан и давление газа оттесняло кислоту от пластины. В отличие от огнива Дёбернейера, аппарат Киппа более универсален и подходит для получения различных газов.

Для чего пригоден газогенератор Киппа

Предназначен он, главным образом, для применения в лабораториях, демонстрации опытов, выполнения учебных работ. В научных исследованиях ученые предпочитают пользоваться баллонами с газом — так проще и безопаснее. Газогенератор часто используют аквариумисты.

Прибор подходит для получения разных газов. Чаще всего с его помощью получают:
— водород (взаимодействием цинка и соляной кислоты);
— углекислый газ CO₂ (мрамор, мел или известняк CaCO₃ и соляная кислота);
— ацетилен C₂H₂ (карбид кальция CaC₂ и вода);
— хлор (перманганат калия KMnO₄ и соляная кислота);
— сероводород H₂S (сульфид железа FeS и соляная кислота);
— оксид азота NO (медь и азотная кислота).

Как устроен аппарат Киппа

Прибор состоит из трех основных частей:

1. Внизу: полусферический резервуар, соединенный горловиной с шаром-реактором, расположенным над резервуаром.
2. Газоотводная трубка со стеклянным краном или зажимом Мора, которая подсоединяется к отводу реактора.
3. Вверху: воронка со сферическим расширением и с длинным носиком-стоком, который проходит через весь прибор до самого дна. Воронка вставляется в горловину реактора герметично.

Дополнительно используются:

— Предохранительная склянка Вульфа, через которую пропускается получаемый газ, чтобы очистить его от возможных капелек кислоты и кусочков твердого реагента. При необходимости склянку Вульфа можно соединить с другим промежуточным сосудом для осушения газа.
— В верхнюю воронку обычно вставляют предохранительную воронку, которая поглощает пары кислоты.
— Резервуар часто тоже снабжают отводом с пробкой, через который удобно сливать использованную кислоту и промывать аппарат.
— Между резервуаром и реактором устанавливают или решетку, на которую насыпают твердый реагент, или пробку с перфорацией, которая не мешает кислоте взаимодействовать с твердым реагентом в реакторе.
— Манометр и другие приспособления для того, чтобы обеспечить поддержание определенного давления газа.

Как действует газогенератор Киппа

В собранный прибор через боковой отвод реактора насыпают твердый реактив. Реактив должен быть в виде кусочков, а не мелкого порошка (порошок вступает в реакцию слишком быстро). Потом на отвод надевается резиновая трубка с открытым краном или зажимом.

Следующий шаг — залить через воронку жидкий реактив, так чтобы его уровень достиг твердого реактива в реакторе и началась химическая реакция.

Примерно в течение 5 минут ждут, чтобы газ полностью вытеснил воздух из аппарата, и закрывают кран (зажим) на газоотводной трубке. Давление газа вытеснит всю жидкость из реактора обратно в воронку и реакция прекратится.

Аппарат готов к работе. Стоит открыть газоотводную трубку, как давление газа уменьшится, жидкость поднимется до реактора, химическая реакция запустится вновь и газ будет генерироваться до тех пор, пока не закончится весь реактив. Чтобы прекратить выделение газа, достаточно перекрыть газоотводную трубку, поэтому этот газогенератор и называют аппаратом автоматического действия.

Извлечение водорода

На сегодняшний день водород активно используется в различных отраслях химической и нефтехимической промышленности. Водород применяют при синтезе аммиака, гидрогенизации жиров и при гидрировании угля, масел и углеводородов. Кроме того, водород необходим для производства жидкого топлива гидрогенизацией углей и мазута. К сожалению, водород в чистом виде практически не встречается в природе, поэтому задачи его получения, концентрирования и очистки от примесей имеют огромное значение.

Основными способами получения чистого водорода в промышленности являются электролиз воды и конверсия кокса или метана. Кроме того, водород получают извлечением и концентрированием из различных газовых смесей нефтехимических процессов.

На протяжении многих лет совершенствовались технологии извлечения и концентрирования, позволяющие получать водород из различных источников сырья. В результате ученным удалось создать оборудование, которое может извлекать водород из газовых смесей. Благодаря этому водород можно вернуть в производственный цикл, существенно уменьшив потери. Помимо этого, извлечение водорода из газовой смеси положительно сказывается на экологии окружающей среды. Получая водород из топливных, остаточных и сбросных газов, можно значительно повысить экономическую эффективность процессов производства.

Эффективные способы получения водорода

В настоящее время извлечение водорода чаще всего выполняется двумя способами:

• Концентрирование водорода при помощи мембранных установок. Данный метод разделения газообразных смесей позволяет с минимальными потерями выделять водород из газовых потоков. К основным преимуществам мембранных установок, позволяющих концентрировать водород в, можно отнести низкие расходы на техническое обслуживание, простое аппаратурное оформление и длительный срок службы мембран. Стоит отдельно отметить, что мембранные установки отличаются высокой гибкостью, которая реализуется при создании модульных систем, позволяющих быстро изменять масштаб производства водорода. Еще одним важным достоинством этого способа получения водорода является доступная стоимость оборудования, обусловленная целым рядом особенностей производства и монтажа мембранных установок;
• Извлечение водорода с помощью адсорбционных установок. В основе этого метода получения чистого водорода лежит технология короткоцикловой или сверхкороткоцикловой адсорбции при переменном давлении. Эта технология использует принцип поглощения примесей водородсодержащего газа на поверхности специально разработанных адсорбирующих материалов. Количество удерживаемых адсорбентом примесей напрямую зависит от давления, поэтому данные установки по производству водорода позволяют проводить процесс адсорбции примесей и регенерации адсорбента изменением давления. Этим способом получают очень чистый водород, с минимальными потерями давления. Единственным минусом этого способа получения водорода можно назвать достаточно высокую стоимость.

Выбор метода получения водорода зависит от состава сырья, необходимой чистоты водорода, а также от режима эксплуатации, производственной мощности и других факторов, связанных со спецификой работы конкретного предприятия.

Проектирование и создание установок для получения водорода

Научно-производственная компания «Грасис» выполняет разработку и производство установок, способных осуществлять получение водорода в промышленных масштабах. Мы осуществляем свою работу, используя комплексный подход к решению задачи, которую ставит перед нами заказчик. Это означает, что наши квалифицированные специалисты способны выполнить все работы, начиная от конструирования, проектирования, изготовления и заканчивая вводом в эксплуатацию полностью укомплектованных установок, необходимых для получения водорода. Помимо этого, мы предлагаем своим клиентам услуги по сервисному обслуживанию оборудования по производству водорода. Регламентные работы по ремонту и техническому сопровождению установок по извлечению водорода проводятся в сроки, установленные заказчиком. Такой подход выгодно отличает нас от большинства компаний, работающих в данном сегменте рынка.

Отличительные особенности нашего оборудования для получения водорода:

• компактные габаритные размеры, позволяющие осуществлять производство водорода на весьма скромных площадях;
• высокая монтажная готовность, которая значительно сокращает время на ввод оборудования для получения водорода в эксплуатацию;
• адаптация к использованию установок по извлечению водорода в сложных температурных и климатических условиях;
• длительный срок службы установки для производства водорода, обусловленный использованием материалов высочайшего качества;
• автоматический режим работы, простота эксплуатации и минимум обслуживающего персонала.

Каждый заказчик, которому требуется надежное оборудование для получения водорода, может рассчитывать на внимательное отношение и высокий уровень обслуживания. Мы гарантируем индивидуальный подход к клиентам, желающим заказать мембранные или адсорбционные установки, позволяющие получать водород из сбросных, топливных или остаточных газов.

Основные преимущества сотрудничества с научно-производственной компанией «Грасис»:

• гибкая ценовая политика. Даже в условиях экономического кризиса мы продолжаем удерживать цену на разработку и производство установок по извлечению водорода на приемлемом уровне. Наши цены на оборудование для производства водорода вполне доступны для многих российских предприятий, выполняющих переработку нефти и природного газа. Кроме того, мы всегда предоставляем выгодные скидки для постоянных клиентов, которые заинтересованы в налаживании и поддержании сотрудничества на долгосрочной основе;
• высокий уровень подготовки специалистов. Мы очень тщательно подходим к вопросам отбора персонала, поэтому у нас работают только опытные инженеры, досконально изучившие все нюансы технологий, которые дают возможность извлекать водород с минимальными потерями. Они ответственно подходят к каждому заданию, создавая в кратчайшие сроки все необходимое оборудование, с помощью которого наши клиенты могут получать водород, содержащийся в газовой смеси.

Для того чтобы заказать оборудование для извлечения водорода или получить подробные ответы на все вопросы, достаточно позвонить нашим консультантам по телефону: +7 (495) 777-77-34.

Не является публичной офертой

Получите больше информации
Отправьте запрос и наш менеджер свяжется с Вами в ближайшее время

Способы получения водорода

Водород широко используют в самых различных отраслях промышленности: в синтезе хлорводорода, аммиака (аммиак далее используется для производства азотных удобрений), в анилинокрасочном производстве, при восстановлении из руд цветных металлов. В пищевой промышленности его применяют для получения заменителей животных жиров (маргаринов). В связи с вышеперечисленным актуальным вопросом является получение водорода в промышленных условиях.

Практически ни один технологический процесс в области производства и последующего использования водорода не обходится без использования компрессорного или насосного оборудования. Дожимные компрессоры входят как в состав воздухоразделительных установок криогенного типа, так и в мембранные и адсорбционные установки для получения водорода. Производство, разделение, перекачивание, наполнение – это оборудование необходимо на всех стадиях работы с водородом.

В 2013 г. объем производства водорода в России приблизился к 4,5 млн тонн (свыше 53 млрд м 3 ), или 8% от общемирового объема. Водород не является товарным продуктом: после производства большая часть водорода используется на месте производства. В промышленных масштабах водород получают и выделяют различными способами, которые можно разделить на химические, электрохимические, физические.

Химические методы

Основной объем водорода получают на химических и нефтехимических предприятиях посредством каталитической конверсии природного газа и метана. В этом случае крупнейшими рынками являются обогащение природного топлива, например, крекинг в водородной среде и производство аммиака, преимущественно для рынка удобрений. Конверсионные установки входят в состав комплексов по производству аммиака и метанола.

Получение водорода из природного газа

Основа – конверсия метана (основной компонент природного газа, СН₄) с водяным паром. В итоге получается обратимая смесь, которая называется синтез-газом. Условия протекания процесса: никелевый катализатор и 1000°С Процесс проходит поэтапно: на первой стадии применяется паровой риформинг метана горячим паром. Затем происходит конверсия оксида углерода: СH ₄ + H ₂ O→CO + 3H ₂

Пропускание паров поды над раскаленным коксом (Т = 1000 °С):

H₂O + C = H₂ ↑+ CO, Реакция обратима! Смесь (Н₂, СО и Н₂О) называется водяным газом. А на 2-ой стадии водяной газ пропускают над оксидом железа (III) при температуре около 450°С: СО + Н₂О = СО₂ + Н₂↑, Часто эту реакцию называют реакцией сдвига.

Глубокое охлаждение коксового газа

При процессе коксования каменного угля получают три фракции: твердую – кокс, жидкую – каменноугольную смолу — и газообразную, содержащую, помимо углеводородов, молекулярный водород (около 60%). Эту фракцию подвергают сверхглубокому охлаждению после того, как обработают специальным веществом, что дает возможность отделить от примесей водород.

Электрохимические методы

Также можно получить водород из воды путем электролиза, но эта операция в промышленных масштабах более дорогостояща по сравнению с производством водорода из природного газа. Компактные электролизеры применяются на предприятиях пищевой и стекольной промышленности, металлургии, ТЭЦ, АЭС и других объектах. 2Н ₂ О →O ₂ + 2H ₂ Суммарный объем производства электролизного водорода в России не превышает 10%.

Физические методы

Физические методы – извлечение водорода из смеси газов — применяются на НПЗ и некоторых химических комбинатах. В зависимости от требований к чистоте и объему извлекаемого водорода, на практике применяют один из трех методов газоразделения: — Короткоцикловая адсорбция. — Мембранные технологии. — Криогенная очистка. Доля водорода, получаемого физическими методами на российских предприятиях, оценивается в 5-6%.

Чтобы уточнить стоимость или получить дополнительную консультацию,
вы можете позвонить по тел.: +7 (495) 545-44-62 или отправить запрос.

Способы и технологии получения водорода: руководство для начинающих

Водород – это один из самых обещающих и перспективных источников энергии нашего времени. Он является чистым, эффективным и экологически безопасным источником энергии, который может быть использован в различных отраслях, начиная от энергетики и заканчивая транспортом. В этой статье мы рассмотрим способы и технологии как получить водород, чтобы помочь начинающим понять основы этого процесса.

• 1. Электролиз воды: Это один из самых распространенных и широко используемых способов получения водорода. Процесс электролиза воды основан на разложении воды на водород и кислородные вентили при помощи электрического тока. Водород выделяется на отрицательном электроде (катоде), а кислород – на положительном электроде (аноде). Для электролиза воды необходимо использовать специальные устройства – электролизеры.
• 2. Сольватная экстракция: Этот метод основан на использовании растворителей, способных извлекать водород из различных источников, таких как природный газ или нефть. Сольватная экстракция применяется для получения водорода в промышленный генератор кислорода и требует специальных установок и процессов.
• 3. Биологический способ: Биологический способ получения водорода основан на использовании микроорганизмов, которые способны разлагать органические вещества на водород и другие продукты. Этот метод является экологически чистым и обещает быть одним из самых эффективных способов получения водорода в будущем.
• 4. Термохимический процесс: Термохимический процесс получения водорода основан на использовании химических реакций, сопровождающихся выделением тепла. В результате таких реакций происходит разложение веществ и образование водорода.
• 5. Фотолиз: Фотолиз – это процесс, при котором свет используется для разложения воды на водород и кислород. Этот метод требует использования специальных фотохимических катализаторов и оборудование для производства углекислого газа.

В заключение, получение водорода – это сложный и многогранный процесс азотный генератор, который предлагает различные способы и технологии для его получения. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, и выбор наиболее подходящего способа зависит от конкретных условий и требований. Однако все эти методы позволяют использовать водород в качестве чистого и экологически безопасного источника энергии, что делает его важным фактором в современном и будущем энергетическом секторе.

Покупка генератора кислорода в Украине: варианты и применение в науке и промышленности

Генераторы кислорода являются одним из наиболее важных и широко применяемых устройств в современной науке и промышленности. Они играют ключевую роль в процессах, требующих высокой концентрации кислорода, и предоставляют непрерывный источник этого газа без необходимости покупки баллонов или цилиндров.

На рынке Украины представлено множество вариантов генераторов кислорода, от малогабаритных портативных устройств до крупных индустриальных систем. Каждый из них имеет свои преимущества и область применения.

Одним из наиболее популярных типов генераторов кислорода в Украине являются молекулярные сита. Они работают на основе процесса адсорбции, позволяющего отделять кислород от других газов в воздухе. Молекулярные сита обладают высокой эффективностью и надежностью, а также могут быть использованы в различных областях, включая медицину, пищевую промышленность и производство электроники.

Еще одним распространенным типом генераторов кислорода являются электролитические устройства водяные чиллеры. Они работают на основе электролиза воды, разлагая ее на кислород и водород. Электролитические генераторы обладают высокой производительностью и могут быть использованы в различных отраслях промышленности, таких как металлургия, сварка и газообработка.

Кроме того, в Украине можно приобрести генераторы кислорода с применением сепарационной мембраны. Этот тип генераторов использует специальные полимерные мембраны для разделения кислорода от азота в воздухе. Сепарационные мембраны обладают низкой энергозатратностью и компактными размерами, что делает их идеальным выбором для небольших предприятий и лабораторий.

Приобретение генератора кислорода в Украине позволяет значительно сократить затраты на его покупку и использование. Вместо того, чтобы покупать и хранить баллоны с кислородом, организации и предприятия могут установить генераторы, которые обеспечат непрерывный источник этого газа. Это также позволяет избежать проблем, связанных с транспортировкой и хранением сжатого кислорода.

Генераторы кислорода имеют широкий спектр применения в науке и промышленности. Они используются в медицине для обеспечения кислородом пациентов с дыхательными проблемами, в пищевой промышленности для улучшения качества и стабильности продуктов, а также в производстве электроники для создания чистой атмосферы в процессе производства.

В заключение, покупка генератора кислорода в Украине предоставляет организациям и предприятиям непрерывный источник кислорода, сокращает затраты на его покупку и использование, а также обеспечивает высокую эффективность и надежность. Различные типы генераторов кислорода позволяют выбрать оптимальное решение в соответствии с требованиями конкретной отрасли или задачи.

Особенности и применение кислородного вентиля

В современной медицине кислородный вентиль является неотъемлемой частью оборудования, используемого для поддержания дыхательной функции пациентов. Это устройство имеет ряд особенностей, которые делают его важным инструментом в лечении различных заболеваний.

Кислородный вентиль – это специальное медицинское устройство, предназначенное для подачи кислорода в легкие пациента. Оно состоит из регулятора давления, который контролирует расход кислорода, и маски или трубки для подключения к пациенту. Вентиль позволяет регулировать давление кислорода, что особенно важно для пациентов с разными степенями дыхательной недостаточности.

Одной из особенностей кислородного вентиля является его портативность. Это устройство можно легко перемещать и использовать в различных местах: в больницах, дома, в аварийных ситуациях и даже на открытом воздухе. Благодаря этому, пациенты, нуждающиеся в постоянном доступе к кислороду, могут продолжать свою повседневную жизнь и быть более независимыми.

Кислородные вентили имеют широкий спектр применения в медицине. Они часто используются для лечения пациентов с острой или хронической дыхательной недостаточностью, такой как астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), пневмония и другие заболевания. Вентили также могут использоваться во время операций, чтобы обеспечить достаточное количество кислорода пациенту во время наркоза.

Кроме того, кислородные вентили могут быть использованы в аварийных ситуациях. Они могут быть незаменимыми при лечении пациентов с острой респираторной недостаточностью, вызванной, например, травмой или отравлением. В таких случаях кислородный вентиль может быть использован как временная мера до прибытия скорой помощи.

Однако, несмотря на все преимущества, кислородные вентили требуют правильного использования и наблюдения со стороны медицинского персонала. Неправильное использование может привести к серьезным последствиям для пациента. Поэтому, перед использованием кислородного вентиля, медицинский персонал должен провести соответствующую инструктаж и обучение пациента или его близких по правилам и технике использования.

В заключение, кислородный вентиль является важным инструментом в медицине для поддержания дыхательной функции пациентов. Его особенности, такие как портативность и возможность регулирования давления кислорода, делают его незаменимым в различных ситуациях. Однако, правильное использование и наблюдение со стороны медицинского персонала являются неотъемлемыми условиями для безопасного применения данного устройства.