水素の工業的製法(読み)スイソノコウギョウテキセイホウ

化学辞典 第2版 「水素の工業的製法」の解説

水素の工業的製法
スイソノコウギョウテキセイホウ
manufacture of hydrogen

水素はアンモニア,メタノールなどの合成工業原料として不可欠で,安価なことが必要である.水素の製法は現在,電解法とガス法とに大別される.【】電解法:アルカリ(または酸)の希薄水溶液を電解し,鉄陰極で水素,ニッケルめっき鉄陽極で酸素を発生させる.石綿両極を分離してある.60~70 ℃,2 Vで電解し,99.5~99.9% 高純度水素が得られる.【】水性ガス(合成ガス)法:赤熱した炭素(コークス石炭)により水蒸気を還元すると得られ,H2COを主成分とする.

  C + O2 → CO2 + 406 kJ  (blow工程)

  C + H2O → CO + H2 - 130 kJ  (run工程)

水性ガス反応は吸熱のためblow工程とrun工程を交互に行い,水性ガスとblowガスを別々に炉から取り出す.水性ガスを洗浄,脱硫後,水蒸気とまぜ,

CO + H2O → H2 + CO2 + 40.2 kJ

の水性ガス転化反応により水素を得る.CO2,CH4などの不純物は深冷分離する.【コークス炉ガス法:石炭乾留で得られるコークス炉ガスには50% の水素を含むので,不純物を除き,これを直接用いる方法.【炭化水素水蒸気変成法:炭化水素(ナフサ,天然ガス,LPGなど)をNi触媒を用い,700~900 ℃ で水蒸気と反応させる.

2CmHn + 2mH2O → 2mCO + (2mn)H2

】炭化水素の部分酸化法:炭化水素(ナフサ,天然ガス,重油など)を無触媒(1100~1400 ℃)あるいはNi触媒(700~900 ℃)を用いて部分酸化を行わせる.この場合,一般に水蒸気変成を併用する.

2CmHnmO2 → 2mCO + nH2

COは水性ガス転化反応により,CO2として除去する.

現在,水素のほとんどは【】,【】の方法により製造されている.[別用語参照]アンモニア合成

出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報

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