[go: up one dir, main page]

SU1472435A1 - Method of producing hydrogen - Google Patents

Method of producing hydrogen Download PDF

Info

Publication number
SU1472435A1
SU1472435A1 SU874294696A SU4294696A SU1472435A1 SU 1472435 A1 SU1472435 A1 SU 1472435A1 SU 874294696 A SU874294696 A SU 874294696A SU 4294696 A SU4294696 A SU 4294696A SU 1472435 A1 SU1472435 A1 SU 1472435A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
water
sulfuric acid
stage
sulfur dioxide
sulfur
Prior art date
Application number
SU874294696A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Евгеньевич Сороко
Василий Николаевич Ковалев
Андрей Федорович Петропавловский
Александр Владимирович Форсов
Елена Владимировна Иванова
Original Assignee
Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета filed Critical Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета
Priority to SU874294696A priority Critical patent/SU1472435A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1472435A1 publication Critical patent/SU1472435A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/068Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents the hydrogen being generated from the water as a result of a cyclus of reactions, not covered by groups C01B3/063 or C01B3/105
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  водорода разложением воды в термохимических сернокислотных циклах. При осуществлени  способа получени  водорода, включающего смешение диоксида серы и воды, электролиз полученного раствора сернистой кислоты с выделением водорода и серной кислоты, ее концентрирование и подачу на термолиз триоксида серы, разделение получаемой при этом парогазовой смеси с выделением диоксида серы и возвратом его на стадию смешени , дл  снижени  энергозатрат при сохранении выхода водорода и обеспечени  возможности одновременного получени  продукционного кислорода, серную кислоту на стадию термолиза подают ее инжектированием вод ным паром с температурой 1200-1250 К и давлением 2,5-4,5 МПа, а разделение получаемой парогазовой смеси ведут в три ступени, причем на первой из них абсорбируют триоксид серы раствором серной кислоты со стадии электролиза, на второй - конденсируют воду охлаждением смеси, а на третьей - выдел ют кислород абсорбцией диоксида серы водой с последующими десорбцией и возвратом диоксида серы на стадию смешени . 1 табл.The invention relates to methods for producing hydrogen by decomposing water in thermochemical sulfuric acid cycles. In carrying out the method of producing hydrogen, which includes mixing sulfur dioxide and water, electrolyzing the resulting solution of sulfuric acid with evolution of hydrogen and sulfuric acid, concentrating it and feeding to the thermolysis of sulfur trioxide, separating the resulting vapor-gas mixture with liberating sulfur dioxide and returning it to the mixing stage , to reduce energy consumption while maintaining the yield of hydrogen and to enable the simultaneous production of production oxygen, sulfuric acid is fed to the thermolysis stage Steam with a temperature of 1200–1250 K and a pressure of 2.5–4.5 MPa is carried out, and the separation of the resulting gas-vapor mixture is carried out in three stages, and the first of them is absorbed by sulfur trioxide with a solution of sulfuric acid from the electrolysis stage, the second is condensed water is cooled by the mixture, and the third is oxygenated by the absorption of sulfur dioxide by water, followed by desorption and return of sulfur dioxide to the mixing stage. 1 tab.

Description

1one

Изобретение относитс  к способам получени  водорода разложением воды в термохимических сернокислотных циклах .The invention relates to methods for producing hydrogen by decomposing water in thermochemical sulfuric acid cycles.

Цель изобретени  - снижение энергозатрат при сохранении выхода водорода и обеспечение возможности одновременного получени  продукционного кислорода.The purpose of the invention is to reduce energy consumption while maintaining the yield of hydrogen and to ensure the possibility of simultaneously obtaining production oxygen.

П р и м е р. Дл  производства 2кг водорода смешивают 64 кг диоксида серы, 116 кг воды со стадии разделени  парогазовой смеси и 18 кг дистиллированной воды. Полученный раствор сернистой кислоты подают на электролиз . Электролиз провод т при 100 С,PRI me R. To produce 2 kg of hydrogen, 64 kg of sulfur dioxide, 116 kg of water from the vapor-gas separation stage and 18 kg of distilled water are mixed. The resulting solution of sulfuric acid is fed to electrolysis. The electrolysis is carried out at 100 ° C.

вьделившийс  при этом водород отвод т в качестве продукта, Полученньш рас- твор серной кислоты с концентрацией 50 мас.% (расход 196 кг) подают на . стадию концентрировани . Концентрирование серной кислоты провод т упариванием раствора продуктами термолиза триоксида серы, содержащими 147 кг паров серной кислоты, 64 кг диоксида серы,- 16 кг кислорода и 1417 кг вод ного пара, при непосредственном -. контакте потоков.the hydrogen that was made therewith is discharged as a product, the resulting sulfuric acid solution with a concentration of 50% by weight (consumption 196 kg) is fed to. stage of concentration. The concentration of sulfuric acid is carried out by evaporation of the solution by the products of thermolysis of sulfur trioxide, containing 147 kg of sulfuric acid vapor, 64 kg of sulfur dioxide, 16 kg of oxygen and 1417 kg of water vapor, with direct -. contact streams.

Одновременно поглощают непрореагировавший триоксид серы раствором серной кислоты. Полученньш раствор (93 мае.И) серной кислоты (расходAt the same time absorb unreacted sulfur trioxide solution of sulfuric acid. The resulting solution (93 Ma.I.) sulfuric acid (consumption

4 1 tvD4 1 tvD

Од СДOd diabetes

10ten

1515

2020

1472435 .1472435.

В предлагаемом способе получени  водорода все стадии провод т при по- повышенном давлении. Рабочее давление и температура проведени  процессов на каждой из стадий определ ютс  начальными параметрами используемого вод ного пара.In the proposed method for producing hydrogen, all stages are carried out under increased pressure. The working pressure and temperature of the processes at each stage are determined by the initial parameters of the water vapor used.

Claims (1)

Вли ние параметров вод ного пара на характеристики системы -иллюстрируетс  в таблице. Формула изобретени The effect of water vapor parameters on system characteristics is illustrated in the table. Invention Formula Способ получени  водорода, включающий смешение диоксида серы и воды, электролиз полученного раствора сернистой кислоты с вьвделением водорода и серной кислоты, ее концентрирова- ние и подачу на термолиз триоксида серы, разделение получаемой при этом парогазовой смеси с вьщелением диоксида серы и возвратом его на стадию смешени , отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергокислорода , выдел ют кислород путем затрат при сохранении вькода водоро- абсорбции диоксида серы водой при 25 да и обеспечени  возможности одно- Продукционный кислород в коли- временного получени  продукционного честве 16 кг вывод т из цикла.Из рас- кислорода, серную кислоту на стадию твора сернистой кислоты, полученного термолиза подают ее инжектированием при абсорбции, вьщел ют диоксид серы вод ным паром с температурой 1200- при нагревании раствора до 150°С. Ди- 30 1250 К и давлением 2,5-4,5 МПа, а оксид серы в количестве 64 кг возвра- разделение получаемой парогазовой .тают на стадию смешени . Поток воды смеси ведут в три ступени, причем на Г1510 кг1, полученной при разделении первой из них абсорбируют триоксид парогазовой смеси, дел т на две час- серы раствором серной кислоты со ста- ти- 116 кг воды направл ют на стадию з5 Д™ электролиза, на второй - кон- смешени , 1394 кг воды направл ют денсируют воду охлаждением смеси, а в теплообменный контур внешнего ис- на третьей выдел ют кислород абсорб- точника тепла, где получают вод ной цией диоксида серы водой с ттоследую- пар с температурбй 1225 К и давлением щими десорбцией и возвратом диоксвда 3 О МПа.10 серы на стадию смешени .A method of producing hydrogen, which includes mixing sulfur dioxide and water, electrolysis of the resulting solution of sulfuric acid with hydrogen and sulfuric acid, concentrating it and feeding to the thermolysis of sulfur trioxide, separating the vapor-gas mixture obtained with separating sulfur dioxide and returning it to the mixing stage. characterized in that, in order to reduce oxygen-containing oxygen, oxygen is released by means of costs while maintaining the absorption of sulfur dioxide by water at 25 yes and ensuring the possibility of the genus in the production of 16 kg of production time is removed from the cycle. From dissolving sulfuric acid to the stage of sulfurous acid solution, obtained thermolysis is injected by absorption during absorption, sulfur dioxide with a temperature of 1200 is heated by heating up to 150 ° C. Di- 30 1250 K and pressure of 2.5-4.5 MPa, and sulfur oxide in the amount of 64 kg returning the resulting vapor-gas stream to the mixing stage. The water flow of the mixture is carried out in three stages, and in G1510 kg1, obtained by separating the first of them, the vapor-gas mixture is absorbed, divided into two parts by sulfuric acid solution with stat- 116 kg of water is directed to the electrolytic stage. , on the second - mixes, 1394 kg of water is sent to denuse water by cooling the mixture, and oxygen is absorbed into the heat exchanger circuit of the external source of the third, where it is obtained by watering sulfur dioxide with water from the next steam with a temperature of 1225 To pressure and by the desorption and return dioxvda 3 O MPa.10 sulfur per mixing stage. 250 кг) инжектируют на стадию термолиза потоком вод ного пара с температурой 1225 К и давлением 3,0 МПа (расход пара 1394 кг). Процесс диссо- циации серной кислоты на триоксид серы и воду и каталитическое разложение триоксида серы на диоксид серы и кислород провод т в адиабатическом режиме, при этом степень разложени  триоксида серы составл ет 0,4. Разделение парогазовой смеси продуктов термолиза провод т в три ступени. На первой непрореагировавший триоксид серы абсорбируют раствором серной кислоты на стадии концентрировани . На второй ступени из полученной парогазовой смеси,- содержащей 64 кг диоксида серы, 16 кг кислорода, 1-510 кг вод ного пара конденсируют воду, охлаждением потока до.250 С. На третьей ступени из газовой смеси, содержащей 64 кг диоксида серы и I6 кг250 kg) are injected into the thermolysis step with a stream of water vapor with a temperature of 1225 K and a pressure of 3.0 MPa (steam consumption of 1394 kg). The process of dissociation of sulfuric acid into sulfur trioxide and water and the catalytic decomposition of sulfur trioxide into sulfur dioxide and oxygen is carried out in the adiabatic mode, with the degree of decomposition of sulfur trioxide being 0.4. The separation of the vapor-gas mixture of thermolysis products is carried out in three steps. In the first, unreacted sulfur trioxide is absorbed by a solution of sulfuric acid at the stage of concentration. At the second stage, water is condensed from the resulting vapor – gas mixture containing 64 kg of sulfur dioxide, 16 kg of oxygen, 1–510 kg of water vapor, cooling the flow to 250 C. At the third stage, from a gas mixture containing 64 kg of sulfur dioxide and I6 kg ТИБность стадии термолиза триоксида серыTIBNICHY stage thermolysis of sulfur trioxide 13501350 3,03.0 12001200 1,01.0 12001200 6,06.0 Прототип 1 1 23- 1173Prototype 1 1 23- 1173 4-54-5 Продолжение таблицыTable continuation Непроизводительное увеличение капитальных затрат на строительство установкиUnproductive increase in capital costs for the construction of the plant 30 Увеличение затрат на компреми- рование продукционного водорода30 Increase in cost of compression of production hydrogen 70 Непроизводитель-- ное увеличение капитальных затрат на строительство установки70 Non-productive increase in capital expenditures for the construction of an installation tt 50 Разложение серной кислоты осуществл ют при контакте с воздухом50 The decomposition of sulfuric acid is carried out upon contact with air.
SU874294696A 1987-08-07 1987-08-07 Method of producing hydrogen SU1472435A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874294696A SU1472435A1 (en) 1987-08-07 1987-08-07 Method of producing hydrogen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874294696A SU1472435A1 (en) 1987-08-07 1987-08-07 Method of producing hydrogen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1472435A1 true SU1472435A1 (en) 1989-04-15

Family

ID=21323417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874294696A SU1472435A1 (en) 1987-08-07 1987-08-07 Method of producing hydrogen

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1472435A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2142905C1 (en) * 1998-04-27 1999-12-20 Ермаков Виктор Григорьевич Method of producing hydrogen and oxygen from water
EP2167423A4 (en) * 2007-07-23 2011-11-09 Exxonmobile Upstream Res Company Production of hydrogen gas from sulfur-containing compounds
RU2440291C2 (en) * 2009-08-26 2012-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Гидрометпоставка" Method for electrolysis production of hydrogen for radiosonde and pilot-balloon envelopes
CN116005170A (en) * 2023-01-17 2023-04-25 西安热工研究院有限公司 A system and method for hydrogen production by an open mixed sulfur cycle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент GB № 2042483, кл. С 01 В 17/50, 1980. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2142905C1 (en) * 1998-04-27 1999-12-20 Ермаков Виктор Григорьевич Method of producing hydrogen and oxygen from water
EP2167423A4 (en) * 2007-07-23 2011-11-09 Exxonmobile Upstream Res Company Production of hydrogen gas from sulfur-containing compounds
RU2440291C2 (en) * 2009-08-26 2012-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Гидрометпоставка" Method for electrolysis production of hydrogen for radiosonde and pilot-balloon envelopes
CN116005170A (en) * 2023-01-17 2023-04-25 西安热工研究院有限公司 A system and method for hydrogen production by an open mixed sulfur cycle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103724242B (en) Hydrocyanic acid gaseous mixture is utilized to produce D, the method for METHIONINE salt and device thereof continuously
US4053507A (en) Method of recovering unreacted materials and heat in urea synthesis
CN105693559B (en) A kind of method for preparing taurine and coproduction bicarbonate
JPS6134407B2 (en)
SU1472435A1 (en) Method of producing hydrogen
RU2045471C1 (en) Method and apparatus for obtaining hydroxilamine sulfate
SU1402249A3 (en) Method of separating ethylene glycol from glycol water
US2808125A (en) Process for the separation of carbon dioxide and ammonia
CN115677461B (en) A method for continuously producing 4-oxoisophorone using a tower reactor
CN113044857B (en) Production process for preparing high-purity sodium cyanide or potassium cyanide with high yield
US2050442A (en) Manufacture of ethyl alcohol
CN111592473A (en) Method and system for circularly preparing taurine
JPS5837303B2 (en) Tetramethylethylene diamine
CN107445959B (en) A kind of preparation method of 2- azabicyclo [2.2.1]-hept- 5- alkene -3- ketone
US3527799A (en) Urea synthesis process
CN210065171U (en) Chlorosulfonic acid production system
CN109400506A (en) A kind of synthetic method of high-purity chlorosulphonyl isocyanate
CN105645442A (en) Process for jointly producing melamine, sodium carbonate and ammonium chloride by using urea
CN109646977A (en) A kind of reactive distillation coupled and its preparing the application in formic acid
US2215450A (en) Process for the production of a nitrate
CN109651072B (en) Method for preparing chloroethane from hydrochloric acid containing sulfur dioxide
RU2127224C1 (en) Method of producing nitric acid
US3471558A (en) Method for the decomposition and evaporation of urea synthesis effluent
US3226430A (en) Sulfonation of cyclohexylamine with so3
CN217398465U (en) Production device for preparing high-purity sodium cyanide or potassium cyanide with high yield