ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА ЭЛЕКТРОЛИЗОМ ВОДЫ
8.3.1. Введение
Получение водорода с помошью электролиза используется отно — ельно давно. Этот метод нашел промышленное применение в пищевой от-
расли и других областях, в которых требуется умеренное количество водо Преимущество электролитического способа заключается в том, что получе водород может быть легко очищен от примесей, тогда как в продуктах пе ботки ископаемых углеводородов содержатся некоторые загрязняющие веш удаление которых затруднено.
В небольших масштабах электролитический способ использовался для лучения водорода при производстве аммиака, однако низкая цена на в 1972 и потом в 1980-х годах сделала этот метод нерентабельным. Тем менее растущие цены и ненадежность поставок ископаемых углеводо могут привести к более широкому применению электролитического СП при производстве аммиака, особенно в странах с богатыми гидроэнерге скими ресурсами.
Наиболее крупным заводом по производству аммиака с помощью элеч литического способа считается завод Norsk Hydro в г. Гленфорд, Норвегия предприятие имеет длительный опыт использования электроэнергии для п водства азотных удобрений. Данный способ применялся там еще до изо!. ния процесса производства аммиака Хабера-Боша. В начале прошлого веш предприятии Norsk Hydro для получения из атмосферного воздуха оксидов а которые затем на дополнительном этапе производства преобразуются в ни использовалась электрическая дуга. Данный метод «связывания» атмосфер азота, очевидно, прост, но неэффективен.
После модернизации завода в 20-х годах XX в. аммиак на нем произво путем прямого синтеза из электролитического водорода и азота, полученного воздуха. Завод в Гленфорде производил также и тяжелую воду. На пике мощи завод потреблял 380 МВт электрической энергии и производил 1300 т аммг и 85 кг D20 в сутки. При цене в 1 долл./г продажи тяжелой воды приносили 30 млн долл./год. В настоящее время цена тяжелой воды упала до 0,1 доля поэтому завод в Гленфорде стал менее прибыльным, а суточное произволе аммиака было сокращено до 600 т.
Еще один крупный завод по производству аммиака электролитическим собом принадлежал фирме Cominco в г. Трейл (Британская Колумбия, Кан Там производили около 200 т аммиака в сутки. Работа завода была прекра после наложения эмбарго на поставки нефти, когда стало более выгодно портировать гидроэлектроэнергию в США, а для получения аммиака испол природный газ. богатые запасы которого имеются в Канаде.
Первоначально на заводе в Трейле использовалось четыре различных электролизеров, спроектированных Фаузером, Пикранзом, Ноэльсом и Стюарт при этом на каждый тип приходилось 25 % общей производительности. По завод был модернизирован, а все электролизеры заменены на разработан фирмой Cominco модель, известную под маркой Trail-Cells.
На заводе по производству аммиака производительностью 400 т в сутки, построенном в г. Асуане в Египте, изначально использовались электролизеры Demag, которые были позже заменены на оборудование фирмы Brown Bovery. В Перу в г. Куско на предприятии, которое производит 60 т аммиака в сутки, используются электролизеры Lurgi.
Электролитический водород потребляется не только при производстве аммиака. На самом деле подавляющее большинство предприятий по производству аммиака использует водород, полученный из ископаемых углеводородов, а не электролизом из воды. Предприятия же пищевой и фармакологической отраслей промышленности преимущественно используют электролитический способ, так как он позволяет получать водород высокой степени чистоты — частота 99 999 % не является редкостью.
Для определенных задач комбинация «электролизер-топливный элемент» представляет собой отличный способ аккумулирования энергии.
Важной в перспективе областью применения электролизеров является их использование на водородных газовых станциях, предназначенных для заправки транспортных средств, работающих на топливных элементах