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氫氣在工業(yè)中的使用
鋼鐵和金屬加工業(yè)、電氣、化學和制藥行業(yè)以及發(fā)電方面廣泛的應用
氫的四大單一用途(包括純氫和混合氫)分別是:
煉油(33%)、
合成氨(27%)、
合成甲醇(11%)和
直接還原鐵礦石生產鋼鐵(3%)。
其他用途的純氫雖然占比較小,包括
冶金、
航天、
電子、
玻璃、
精細化工、
能源等。
l 煉油廠
氫氣在煉油廠的被用在各種加氫脫硫(HDS)和加氫裂化操作中。
氫在商業(yè)上還被用來從礦石(黑鎢礦、白鎢礦和鎢鐵礦)中提取鎢。同樣的概念也可用于從黑銅礦和錐黑銅礦(氧化銅,CuO)中生產銅。(化工行業(yè))
l 生產鹽酸
很少用于商業(yè)生產氯化氫
工業(yè)鹽酸
工業(yè)制備鹽酸主要采用電解法。
1、將飽和食鹽水進行電解,除得氫氧化鈉外,在陰極有氫氣產生,陽極有氯氣產生:
2、在反應器中將氫氣和氯氣通至石英制的燒嘴點火燃燒,生成氯化氫氣體,并發(fā)出大量熱:
3、氯化氫氣體冷卻后被水吸收成為鹽酸。
l 氫化劑(化工行業(yè))
氫被用來把不飽和脂肪轉化為飽和油和脂肪
食品工業(yè)使用氫來制造氫化植物油,如人造黃油和黃油。
l 原子氫焊接
原子氫焊接(AHW)是一種在氫氣的保護氣氛中,兩個金屬鎢電極之間的電弧焊的工藝,可用于焊接難熔金屬和鎢
l 冷卻劑
許多現代大型發(fā)電機使用氫氣作為轉子冷卻劑
l 作為搜索氣體
由于氫氣對環(huán)境的影響小于過去使用的基于CCLF3的氣體,因此許多制造廠都使用氫氣來檢查泄漏情況。氫可以單獨使用,也可以與其他元素一起使用。
l 甲醇生產(化工行業(yè))
甲醇可以由合成氣(一氧化碳和氫氣)在涂有銅和鋅氧化物的氧化鋁顆粒催化劑固定床反應器中生產。甲醇也可以通過氫和二氧化碳的直接結合來進行制備:近年來,這種反應一直備受關注,因為它提供了將大氣中的二氧化碳轉化為化石燃料的可能性。
l 制造過氧化氫(化工行業(yè))
過氧化氫是臨床和醫(yī)院常用的常規(guī)殺菌劑。它是一種強氧化劑,特別適用于清洗傷口、切口和其他受損組織部分。它還用于漂白頭發(fā)、美白牙齒和去除衣服上的污漬。在研究中,H2O2也被用于檢測過氧化氫酶等酶的抗氧化能力。
l 作為還原劑(化工行業(yè))
它被用于平板玻璃的制造,以防止形成氧化亞錫(SnO)。
化學分析
l 氣相色譜
氫是氣相色譜中可用作載相的氣體之一,用于分離揮發(fā)性物質。
l 氣象氣球
因為氫比其他氣體輕,所以氣象學家仍然把它用于高空氣象氣球。