Основные процессы при электролизе воды

Процесс электролиза воды проводят с целью получения водорода и кислорода.

Основное количество водорода используется для синтеза аммиака, метанола и хлористого водорода. Другие области применения водорода:

- производство капрона, нейлона, высших жирных кислот;

- гидрирование тяжёлых нефтяных фракций для увеличения выхода бензина и других топлив из нефти;

- гидрогенизация жиров, производство красителей, некоторых медикаментов;

- создание восстановительной атмосферы в некоторых термических и сварочных процессах.

Кислород широко используется для интенсификации обжиговых процессов вместо воздуха, в доменных процессах и бессемеровских конверторах, в обжиге сульфидных руд цветных металлов и др.

Для большинства из этих производств не требуется водород и кислород высокой чистоты.

Самым масштабным химическим методом получения водорода является конверсионный из метана, добавляя к нему при высокой температуре перегретый водяной пар:

СН₄ + Н₂О → СО + 3Н₂ (1)

Получающийся водород загрязнён органическими и неорганическими газообразными соединениями и требует дополнительной очистки перед использованием.

Кислород в промышленности получают из воздуха методом его сжижения и ректификации. Существует несколько физических и химических способов концентрирования и выделения водорода, которые позволяют получать продукт довольно высокой чистоты, но расход энергии на получение этого топлива превышает его энергоемкость, поэтому чаще всего он экономически нецелесообразен.

Наиболее распространенным и глубоко исследованным электрохимическим методом получения водорода является электролиз. Он позволяет получать газ чистотой до 99,9 %.