Введение про водород. Антиплагиатное введение. Водород является веществом, занявшим особую нишу в жизнедеятельности человека. Данное соединение занимает лидерские позиции среди самых важных технических газов необходимых для нужд промышленного производства
 Скачать 26.12 Kb.
|
|
Водород является веществом, занявшим особую нишу в жизнедеятельности человека. Данное соединение занимает лидерские позиции среди самых важных технических газов необходимых для нужд промышленного производства. Сфера его применения в промышленном производстве крайне высока: в химической промышленности гидроген активно используется для создания различных химических веществ. Водород используют как технический газ для синтеза аммиака, различных соединений технических спиртов, хлористоводородных кислот; крайне необходим для промышленного получения синтетических полимеров и пластмасс; водород нашёл широкое применение в гидроочистке. Так его использование нацелено на уменьшение различных органических соединений в продуктах на основе нефти. Также водород крайне нужен как сырье для гидрокрекинга и синтеза бензина. В металлургической промышленности водород используется для прямого восстановления железа; применяется в качестве одного из веществ необходимых для синтеза оптоволокна; в пищевой промышленности находит применение для производства маргарина из растительных масел, а также, из-за того что молекулярный водород имеет очень малый размер, с его помощью тестируют упаковку на герметичность. В медицине соединения на основе водорода, в частности перекись водорода, применяют как антисептическое вещество для обработки различных травм. Недавние исследования также показывают, что молекулярный водород может использоваться как противооксидантное вещество, за счет своих малых размеров и точечного действия. В современных реалиях на водород делают очень большую ставку, как на заменитель топлива на основе углеводородных соединений. Водород акцентируют как «зеленое» экологически чистое топливо. В перспективном будущем гидроген может стать эффективным средством для «деуглеродизации» промышленности, в частности тех сфер промышленности, которые для своих нужд используют огромное количество углеводородов в качестве источника энергоресурсов. Также водород может использоваться не только как топливо для промышленности, но и для челяди, которое активно использует автомобили с двигателем внутреннего сгорания, которое активно потребляет бензин или дизель. Несмотря на то, что водород это самое общераспространенное вещество во всей природе, а именно на долю этого элемента приходится масса примерно 88% всех существующих частиц во вселенной, его практически нельзя найти в «чистом» или свободном, от других соединений, виде. Это связано с тем, что водород является крайне легким веществом, которое не удерживается в атмосфере, и с тем, что водород химически очень активен и он очень быстро вступает в различные химические превращения результатами которых становится образование новых соединений. Одним из способов получения водорода является электролиз воды. Электролиз воды – это метод добычи водорода, при помощи разложения специально подготовленного раствора на основе воды. Неоспоримыми преимуществами данного вида метода производства водорода является доступность и экологическая безопасность. Доступность заключается в простоте изготовления сырья для данного процесса, а экологическая безопасность достигается, благодаря минимальным выбросам вредных отходов, возникающих в ходе процесса, в атмосферу. Для сравнения, при производстве водорода методом паровой конверсии углеводородов, в ходе процесса образуется ощутимое количество угарного и углекислого газа, которое могут значительно навредить экологии. Несмотря на свои достоинства, у процесса электролиза существуют ощутимые недостатки, которые мешают широкому использованию данного процесса. К таким недостаткам относится большое энергопотребление, следствием которого являются большие экономические затраты. Поэтому современная проблема состоит в повышении эффективности процесса электролиза, путем повышения производительности установок и уменьшения различных энергетических и экономических затрат на осуществление процесса. Целью данной работы является исследование факторов, которые влияют на электролиз воды и выход конечного продукта при помощи математематической модели и оптимизацюя процесса. Задачи: - Построение математической модели электролиза воды или водных растворов; Выделение параметров, оказывающих сильное влияние на эффективность данного процесса; - Исследование влияния основных факторов(параметров) на конечный выход продуктов ; - Анализ возможных методов повышения эффективности электролитических установок по получению водорода; - Выбор метода оптимизации процесса и оценка результата оптимизации. Экспериментальное исследование по влиянию оптимизационных методов на эффективность процесса; |