制备氢能源方法-制备氢能源方法有哪些
本篇文章给大家分享制备氢能源方法，以及制备氢能源方法有哪些对应的知识点，希望对各位有所帮助。
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氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点,利用焦炭与水蒸气在高温...
氢气的制取和储存确实是研究热点，但是碳和水蒸气在高温下反应生成合成气，也就是一氧化碳和氢气，这种方法制备氢气不好。第碳也是一种能源，把一种能源变成另一种能源而且要耗费一定量的水不是一种好方法。第碳和水蒸气在高温下反应生成合成气的反应，更多的用在煤化工上。
氢能利用，是指将氢能转化为电能、热能等加以利用。 氢能是一种二次能源，它是通过天然气重整、电解水、太阳能光合作用、生物制氢等其它能源制取的，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开***、几乎完全依靠化石燃料。
尽管如此，科学家们对氢能的前景充满信心，认为它有可能在未来能源领域占据重要地位。作为一种二次能源，氢能的制取通常依赖其他能源，如太阳能。利用太阳能分解水制氢，是目前研究的热点，尽管技术难题重重，但各国都在投入大量资源进行研究。
氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢能是氢的化学能，氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，二次能源。工业上生产氢的方式很多，常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等，但这些反应消耗的能量都大于其产生的能量。
工业上生产氢的方式很多，常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等。氢能具有以下主要优点：燃烧热值高，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的9倍，焦炭的5倍。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，氢气可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源。
中国为全球第一产氢大国，年产氢气上千万吨。2012-2020年，中国氢气产量整体呈稳步增长趋势。2020年，中国氢气产量超过2500万吨，同比增长16%。根据中国氢能联盟研究院数据显示，我国主要氢能源主要的应用领域为工业领域，化工依然是氢气最大的需求行业。
结合氢能的认识及了解,谈谈目前氢气制备的方法及原理
电解水制氢 电解水制氢是较为简单的一种方法，可以使用电极板或电解槽进行电解，具体的反应式为2H2O+2e-→H2↑+2OH-。这种方法是最常用的方法，而且它不会产生任何的污染物，有着广泛的应用领域。这种方法制取的氢气是纯净的，但耗电量大，成本高。
目前，主要的氢气制备方法包括水电解法、天然气蒸汽重整法和生物质气化法。水电解法是最常见的氢气制备方法之一。该方法通过电解水分解水分子，将水分解为氢气和氧气。电解水的化学方程式为：2H2O+电能→2H2+O2 天然气蒸汽重整法是利用天然气中的甲烷与水蒸汽反应，生成氢气和一氧化碳的方法。
我国有大批中小型合成氢厂，均以煤为原料，气化后制得含氢煤气作为合成氨的原料。这是一种具有我国特点的取得氢源方法。***用OGI固定床式气化炉，可间歇操作生产制得水煤气。该装置投资小，操作容易，其气体产物组成主要是氢及一氧化碳，其中氢气可达60％以上，经转化后可制得纯氢。
电解水制氢：这是最常见的氢能源制备方法。通过电解水，将水分解为氢气和氧气。这使用电解池，将电能用于将水分解成氢气和氧气。这是一种清洁的制氢方法，但需要消耗大量的电能。天然气重整法：这种方法通过将天然气（主要成分为甲烷）与蒸汽反应，生成氢气和一氧化碳。
化学反应法是最常用的制备氢气的方法之一。通常使用金属与酸或碱等某些化合物反应的方法来制备氢气。如，常见的制备氢气的反应有锌与盐酸反应、铝与氢氧化钠反应等。这些反应可以在实验室中进行，通常需要在酸种和碱种的相应条件下，使得反应进行得更加完整和迅速。
常见的方法是用水制取：2H2O=2H2+O2 条件一般是电解，现在正在探求用太阳能分解的办法。其他的可以用天然气：CH4==C+2H2，条件是催化及一定的压强和温度。（事实上大部分碳氢化合物都可以分解出氢气，只要条件够用。）此外没什么经济的办法，这也是氢能源为什么不能被广泛利用的原因。
怎样提取氢气?
焦炉煤气冷冻制氢 把经初步提净的焦炉气冷冻加压，使其他气体液化而剩下氢气。电解食盐水的副产氢 在氯碱工业中副产多量较纯氢气，除供合成盐酸外还有剩余，也可经提纯生产普氢或纯氢。
实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气。反应原理：利用金属活动性比氢强的金属单质与酸反应，置换出氢元素。用锌与稀硫酸反应：所需器材：橡胶塞、试管、导管、烧杯、锌粒、稀硫酸。
氢气制取最简单的办法是：水电解 2（H2O）＝2（H2）↑＋O2↑ 氢气制取方式：方法活泼金属与酸反应（稀硫酸或稀盐酸）。方法电解水。方法水煤气法（用碳与水蒸汽在高温下反应生成氢气和一氧化碳）。方法高效催化剂使水在常温下分解为氢气和氧气。
氢气可以通过如下几种方法制取：通过化学反应制取：氢气常通过与其他物质反应得到，如水的电解反应、燃烧反应等。通过提纯制取：氢气常存在于其他气体中，如天然气、煤气等，可以通过提纯的方法将氢气从其他气体中分离出来。
氢气的实验室制法
用铝和氢氧化钠溶液反应制取：2Al+2NaOH+6HO=2Na[Al（OH）]+3H↑ 注：市场上零压氢气机就是根据铝和氢氧化钠反应制氢充球。因为是开放性，是一边放料一边充球，所以机内是无气压的，安全系数较高。
实验室制氢气的化学方程式 锌和稀硫酸反应（实验室制氢气）：Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ 氢气的实验室制法步骤和化学方程式 锌和稀硫酸反应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 也可以与稀盐酸反应。 铝锌镁铁都可以的 在一个试管中用镊子夹几颗锌粒 在放入试管1/3的稀硫酸，塞好橡皮塞。
氢气的实验室制法包括化学反应法和物理分离法两种方法。化学反应法 化学反应法是最常用的制备氢气的方法之一。通常使用金属与酸或碱等某些化合物反应的方法来制备氢气。如，常见的制备氢气的反应有锌与盐酸反应、铝与氢氧化钠反应等。
氢气实验室制法：Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ 一般用硫酸比盐酸好，因为盐酸会挥发氯化氢气体，不能用浓硫酸，浓硫酸具有 强氧化性。
实验室制化学方程式是：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。化学实验室制取氢气的方法有两种，一个是用电解水来制取氢气（H2），同时也产生氧气。化学方程式为：2H2O＝（通电）2H2↑十O2↑。
水如何变成氢能源
1、氢能源是主要利用氢作为载体的能源体系。水变成氢能源，就是通过电解水形成氢气，贮存起来作为能源使用。利用氢作能源，可以直接点燃燃烧，如燃氢厨房灶具；也可以把氢送入内燃机，称作燃氢发动机；也可以通过燃料电池，直接发电。
2、现在制氢有三种方法1，水煤气法，煤炭+水加高温，出来CO和氢气2，干馏甲烷，得到C和氢气3，电解水，得到氧气和氢气相对而言，电解水的成本最高，比另外两个高，而且效率还慢。
3、日本京都大学教授乾智行用镍铂稀土元素氧化物多孔催化剂，使甲烷、二氧化碳和水生成了氢气。催化剂中镍、稀土元素氧化物和铂的组成比例为10：65：0.5。其制备过程是，先将镍、稀土元素氧化物等原料加热熔解，然后导入氨气，使熔解物成为凝胶状，再进行干燥、热处理。
4、电解水制氢：这是最常见的氢能源制备方法。通过电解水，将水分解为氢气和氧气。这使用电解池，将电能用于将水分解成氢气和氧气。这是一种清洁的制氢方法，但需要消耗大量的电能。天然气重整法：这种方法通过将天然气（主要成分为甲烷）与蒸汽反应，生成氢气和一氧化碳。
5、电解水：这个过程要额外消耗电能，电解所得到的氢气和氧气，再进行化合反应，得到的能量比电解消耗的能量要小，所以是得不偿失的。自然能源：利用水的分解得到氢气和氧气的能源必须是廉价能源，例如太阳能、风能等。
6、用水作原料制氢的过程实际上是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式的能量，就可以使水分解。
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