Способ получения водорода
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕН
Данное изобретение относится к способам производства водорода.
Известен способ получения водорода из алюминия и воды в присутствии щелочной добавкн -
едкого натра при 90-100° С.6 Степень использования алюминия по данному
способу составляет 90 %. Однако практическое использование его ограничивается малой скоростью
газообразования, что сужает область его применения в знергегичееких и других установках.ю
Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является способ получения водорода путем
взаимодействия ферросилиция и водного раствора едкого натра в присутствии щелочной добавки
5-15% алюминия. Степень использования ферро- is силиция составляет 40 %.
Однако при таком способе мала газопроизводительность смеси. Кроме того, регулирование скорости
газовыделения затруднено вследствие малого 20 влияния щелочной добавкн на скорость выделения водорода.
Цель изобретения - увеличение газопроизводительностн -смеси, повыщенне скорости вьщеления
водорода, а также увеличение степени использо- 25 ВОДОРОДА
вания исходного вещества, необходимого для пс чения водорода.
Это достигается тем, что в известном способе получения водорода, включающем взаимодействие
смеси, содержащей кремний с водой в присутствии щелочной добавки, используют в качестве щелочной
добавки гидрид лития. Другое отличие состоит в том, что гидрид лития
вводят в количестве 5-25 вес. %, а в качестве элемента, вытесняющего.водород из воды, применяют
алюминий или кремний. При этом исходные компоненты используют в
виде однородной смеси мелкодисперсных порощков , что ускоряет растворение защитной окнсной
пленки на поверхности частиц кремння, что обеспечивает быстрое начало реакции. При контакте смеси
с водой первоначально реагирует гидрид лития с выделением водорода и образованием гидроокнси
лития, после чего начинается реакция взаимодействия кремния с водой. Температура реакцноиной
смеси 70-100° С. Гидрид литияявляется своеобразным катализатором, который обеспечивает
быстрое начало реакции с выходом на требуемый режим газовыделения.
В дальнейшем непрерывное выделение водорода с заданной скоростью поддерживается введенными
в реакционную зону расчетного количества порошка алюминия и воды.
Предложенный способ позволяет увеличить скорость газовыделения, а также повышает степень
использования алюминия или . П р и м р 1. Однородную смесь мелкодисперсных
порошков кремния и гидрида лития в соотношении 75:25 уплотняют в таблетки весом 1 г 15мм
на прессе при удельном давлении ЮООкг/см. В круглодонную колбу емкостью 250 мл наливают
5 мл воды. Колбу соединяют с газометрической бюреткой при помощи резинового шланга. Таблетку
сбрасывают в воду и колбу плотно закрьшают резиновой пробкой. Через 3-5 с начинается бурное
выделение водорода. Общее время реагирования таблетки с водой 4 мин.полная газопроизводительность
1,72 нормальных литров с 1 г смеси. Контроль температуры осуществляют при помощи терь
мометра, помещенного в пробке. Температура в зоне реакции 90-95° С.
П р и м е р 2. Однородную смесь мелкодисперсных порошков алюминия и гидрида лития в соотношении
80:20 уплотняют в таблетки весом 1 г ф15 мм на прессе при удельном давлении 500 иг/см. В
круглодонную колбу емкостью 250 мл наливают 5 мл воды. Далее процесс ведут как в примере 1.
Общее время реапррования навески составляет 3 мин , полная газопроизводительность 1,47-1,51 л
с 1 г смеси. Результаты испытаний представлены в табл.
ИзвестныйФерросилиций Едэкий натр
Предлагаемый КремнийГидрид Лития 1,50-1,723- 5 Как видно из таблицы, в предлагаемом способе
газопроизводительность с 1 г реагирующей смеси в зависимости от содержания гидрида лития
(5-25 вес. %) составляет 1,50-1,72 нормальных литров против 0,46-0,67 нормальных литров в
способе прототипа. Скорость выделения водорода составляет
0,34-0,38 л/мин, что в 8-25 раз больше по сравнению с прототипом. ,
Степень использования исходного вещества повысилась до 90-94 % против 40-70 % в способе прототипа.
0,013-0,048 40-70 0,46-0,6714-35
90-94 0,34-0,38 Формула изобретения 1.Способ получения водорода путем взаимодействия воды с злементом, вытесняющим из нее
водород, в присутствии щелочной добавки, отличаю щи и с я тем, что, с целью интенсификации
процесса, в качестве щелочной добавки используют гидрид лития.
2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что гидрид лития вводят в количестве 5-26 вес.%. ,
3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве элемента, вытесняющего водород из
воды, применяют алюминий или кремний.