1598005420-e4dffbb6ff09e4f6675580849e63fa88 (811210), страница 72
Текст из файла (страница 72)
8.21. В этом случае храпение реагентов производится в закрытых капсулах с гидридом ! и водой нзн кислотой 2. В случае необходимости усилием на штои 3 производится разбивка капсул, и гндрнд вступает во взаимодействие с водой или кислотой. Водород заполняет объем генератора, достигает определенного давления и через систему редуцирования подается в ЭХГ В этом случае генератор газа работает как баллон высокого давления с той разницей, что хранение водорода производится не в компрецироваицоч виде, а в хгжшческн связанном состоянии. 05'0 050 гз'0 ггпу ггпу 200 82% 00 Д и 2,0 ч з 1,5 " з 1,0 йм' а 0,5 е е мз'Ч 0дг 0,1 0 7 2 1 0 5 5 т Яяачаг На а ала Ьп.цгм г0 0 5 70 15 20 2500 ими Рис.
8.22. Скорость' выделения водорода из 1.ах)!а при различных температурах. Рнс 8.23. Изотермы 1.а%а. бь Кроме вышеперечисленных систем хранения водорода могу пь использованы некоторые металлы илн сплавы, хорошо поглоут ща1ошие водород и при нагревании выделяющие его. К таким ме- таллам могут быть отнесены титан, магний и ряд других металлов Эти системы обладают обратимостью процессов (гндрдрованне-де- гндрированне) н могут многократно использоваться для храневия водорода в отличие от разовых источников водорода, к которым не относится вышсопасанный гидролиз гндридов металлов.
Основнь достатком многих аккумулнторов водорода является то, что я 7М , что для их дегидрнрования требуется достаточно высокая температура Так, для выделения водорода из тнтана требуется 900 — 1100'С. Другим ния, примером может служихь система с использованием гндри а . ага и , который тоже может многократно поглощат~ и выделять во- дород. Данные по парциальному давленшо водорода от темпера- туры предстзвлены на графике (см. рис 8.19). ве Мйа%. Более хорошая кинетпка выделения водорода имеется в .
асп.тДо 1960 г. гндрвд магния считался наиболее подходящим ма- териалом для использования в качестве аккумулятора водорода, однако в настоящее время был синтезирован ряд ннтерметаллнче- скнх соединений, которые обладают лучшнмн качествами как акку- муляторы водорода, т. е. не требуют таких высоких температур для дегидрироваиия. Общая формула указанных соединений ЛВа, где Л вЂ” редкоземельный элемент;  — %, Со, Сц, Ге, Ниже приведен ряд представнтелей этих ннтерметаллических соединений, а также среднее равновесное давление водорода прп температуре около 25'С [8.3[.
378 Саааннеаае даахаааа МПа соединение Давление, Мпа РгСо, 0,06 Еа)х)! а 0,25 Нбсоа 0,08 Рг%, 1,2 ЯшСо, 0,4 НбНха 2,0 ОбСо, 2,0 БпхН), 6,0 Наиболее широкое применение в качестве аккумуляторов водорода нашло соединение Ба)4!а, молекула которого может присоединять до 6 — 7 атомов водорода, Кроме этого соединения большое распространение получило соединение ГеТБ 10,0 Скорость выделения зависит от температуры На рнс.
8 22 — 8.24 представлены соответственно скорость выделения ~ ' — 70,0 водорода из 1.аН!а н изотермы Ба%а и ГеТ!. Прн поглощении мч 1,0 водорода выделяется около 30 кДак/моль На. Для поддер- и жапня постоянства выделения водорода такое же количество теплоты до.чжно подводиться а к соединению. На осковаппи исследований было выявлено, что 1.а%, обладает избира. ч , [~~ , П тельной способностью адсоРб- ех [' ! ! ! ! 11 ции, Из смеси газов (Нэпу +СОа+СΠ— , 'СНх) поглощается холько водород Благодаря ' 0 02 00 05 .";г;0 72 14 этому выделяемый газ не со- Люапгб Н,~а маха Гац держит посторонних примесей. При использовании этих со- Рис.
8,24, Изотермы ГеТ!. единений в качестве источников водорода объем свстемы хранения н подачи топлива уменьшается в 3 раза. Большие работы по созданию састем хранения на основе указанных ннтерметаллических соединений проводятся за рубежом, особенно в СШЛ. 8.2чй Получение кислорода из перекиси водорода Перекись водорода Н,Оа имеет высокое содержание кислорода (47%), однако обычно используют промышленный продукт с содерх аннем перекиси 85 — 95а/а. Это объясняется высокой стоимостью чистой перекиси водорода и сложностью ее хранения (100 Л-ная перекись водорода разлагзется со взрывом при 110 — 150'С).
'г!спользование перекиси водородз в качестве нсточняка кислорода для ЭХГ с техиологяческой точки зрения наиболее заманчиво йо сравнению с другимн источникамп кислорода по следующим соображениям !) отсутствие вредных (с точка зрения работы ЭХГ) продук. тов реакции; 2! простота подачи жидкого реагента н зону реакции и регулирования скорости выделения кислорода. Разложение перекиси водорода идет в присутствии кзтализаторз согласно уравнению реакции НаОа-ьНаО+'/аОа+97,98 кДж/моль. 379 Наяболее актнвнымн ляются соединения тяж .
нымн каталнзаторами разложевня перекиси явны, в присутствия кото ь. тяжелых металлов и металлов перехо ной труп- а скоростями. Вследствие Р У которых реакция идет с огромнымн объемнымн д тепе большого тепловыделення скорость разложения возрастает еще больше и достигает 30 — 60 о-'. бе л. Выход кислорода при гидро- И .
изе надперекнсн натрня состав резервуара / перекнсь па- всосом 2 подастся в реактор 3, об где происходит ее разлогкение; КО— о разовавщаяся парогазовая смесь ггпу н, аправляется в холодильник- конденсатор 4, где пронсходнт 2 ее охлаждение и отделепне кислорода от влагн. Очнщенный кнслород направляется в ЭХГ. Как видно, схема достаточно Рнс 8 25 Получение кислорода ства разложением перекиси водо- сннжа рода. снижают достоинства этого способа хранення кислорода. Как подтверждено многочисленными нах исследованнями, чистая перекпсь водорода , б й . одящаяся в совершенно чнстом, изготовлен а лю о' концепт адни, неактивного материала сосуде, является весьма ном пз каталнтнческн неинем (нап весьма хстойчивым соедназлагается л з (г пример, 90 й-ный раствор переквсн водоро" +30'С р .
ншь на 0,5 й в год). Однако катализаторами разло- да прн + ження могут быть самые разлнчные соедннення, * так и нес гаи , . х шя, «ак органические, ве ргаиические, причем даже незначительные кол гч шеста заметно катализируют процесс. В свя н гаи ', . ' х . г ества этпх ог омные т связи с этям возникают ооа л р г рудностн с хранением в транспортировкой пе д р д .юбой концеитрацнн. Основные требовання— й переклон воисходного п и — это чистота тн овкн н х а род)кта, тары н строгое соблюденне праввл вел транспорпа апн р .
р пеняя Однако практически невозможно нзб д я н перекись загрязняющн.х катализаторов. Д. р- из ежать пошевня разлогкення, а иногда н взрыва, особ ля предотвра- о евно возможного п н температурах выше +40'С, в перекись водо од р орода вводят некоторое количество так называемых стабилизаторов— р — веществ, замедляю- олее широко прнменяются щих каталвтнческое разложепне. Наиболее шг нат ня На Рг следующие соедннення: станнат натрия )х)агСпО ЗН О, ф з г , пнрофосфат ва р,, гО, !ОНгО окснхвнолин (оксяп).
Этн вешест ют в нейтра.чнзуют действие тех илн иных го в шества связы- |х копов загрязнений. Выбирают стабилнзаторы нли нх смесь нсхо я у . й п нменення, л анения, типа в исходя нз условпй п нме- 'Р ероятных загрязнений и условий разложения. нсхо я у . й приме- 8.2.6. Пол ч у внне ннслорода нз надпореннсн натрня нли нвлнл Н адперекнси натрия и калия (общая формула МеОг) и е ляют собой тве ые к я рд р сталлнческие вещества ярко-гггелтого цвета.
Они широко известны как эффективные средства реге е у р злнчных снстемах кггзнеобеспечення. Их действн г перацни возно на ч езвы р чайно высокой активности к воде и водяном действие основав широком инте вал о яному пару соде жат яезн ч р . е температур. Так как провзваднмые проду Р' а нтельные примеси в виде окислов металлов, то покты 380 лучаемый кислород не загрязняется прнмесямн и не требует дополнительной очнсткн. Надперсквсн натрня н калия устойчивы прп хранения в гермстзчной таре и начинают разлагаться при температурах выше 100 'С. Получение кислорода при взаниодействяп с водой идет согласно двум основным уравнениям реакцпн: 2МеОс.г2НгΠ— 2МеОН+Ог ).НзОгЧ.г/6 (8.9) НгО,.Н,О+~/гОг+цг (8.10) Реакцвя (8.10) при нормальной температуре идет в теченне нескольких часов. Однако, введя в массу вадперекаси каталнзаторы разложения перекиси водорода, скорость реакции можно увеличить в десятки раз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
