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氢气性质和用途 能源结构与现状 世界能源主要依赖不可再生的化石资源 我国能源结构面临经济发展和环境保护的双层压力 氢能可再生 且超级洁净 生成物为水 基本能实现污染物零排放 被誉为 二十一世纪的能源 氢气性质 氢气是无色无臭气体 无毒无腐蚀性 沸点 252 8 自然点400 爆炸极限4 1 74 极微溶入水 醇 乙醚及各种液体 高温有催化剂时很活泼 极易燃 易爆 当极限达到28 静电火花就可以燃烧 并能与许多非金属和金属化合 易窒息 氢气的性质 液态氢气的物理性质 氢气的性质 氢气在一般溶剂中的溶解度很低 氢气的化学性质 暗处H2 F22HF 536kJ光H2 Cl22HCl 184kJ 氢气在低温下的化学反应 氢气的化学性质 点火2H2 O22H2O 573kJ高温 高压3H2 N22NH3 92 1kJ催化剂 氢气在高温下的化学反应 氢气的化学性质 RSH H2RH H2S 在油品加氢精制反应中 氢气与非烃化合物反应除去油品中的杂质 如加氢脱硫醇 CuO H2Cu H2O 氢气的还原反应 氢气的用途 合成氨 氢气和氮气在有催化剂存在条件下可以合成氨 其反应为放热反应 反应温度在350 530 反应压力为15 25MPa 每生产一吨氨约需氢气 STP 1965m3及氮气 STP 668m3 合成气 合成气是含氢气及一氧化碳的混合气体 用以合成各种化工产品及燃料油 如合成甲醇 合成燃料油 合成甲烷及羰基合成制醛等 氢气用途 炼油工艺中的加氢过程 氢气是炼油工业中加氢裂化及加氢精制等油品精制工艺中主要的原料 加氢裂化是在有催化剂和一定的操作条件下使重质馏份油发生加氢裂化反应 该过程的化学反应是十分复杂的 包括了加氢反应 也会发生焦化反应等 使各种烃类发生断环 断链 脱烷基及加氢饱和等 脱除原料中的硫 氮 氧和金属等杂质 重质馏份油转化为气体 石脑油 航空煤油及柴油等轻质油料产品的过程 1 在电力工业中 氢气可作为汽轮发电机的冷却剂 导热系数高 液态氢又是宇航和火箭的重要燃料 固态氢具有金属性并有超导性能 2 在一些磁性材料 磁性合金的生产中 需要高纯度氢气作保护气 以提高其磁性和稳定性 3 在尼龙 塑料 农药的生产中也都离不开氢 需加入一定纯度的氢气 生产相应的产品 4 在冶金工业中 氢气的使用颇为广泛 在有色金属 钨 钼 钛等的生产和加工中 使用高纯度的氢气作为还原气 氢气的其它用途 氢气的用途 6 在硅钢片的生产中 需要高纯度的氢气作保护气 在硬质合金 粉末冶金材料的生产中 也需要高纯度氢气作保护气 7 在一些薄板 带钢的轧制中常常使用氮气 氢气混合气 作为保护气 8 在电子工业中 也十分广泛地使用高纯度氢气 主要用于电子材料 半导体材料和器件 集成电路以及真空器件的生产 9 在建筑材料和轻工业中 如玻璃和人造宝
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