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转化天然气为电能:CD大小固体燃料电池问世
2014-06-12 17:03:36
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化工资讯网整理编辑:不管你生活在地球上的哪里,你家里应该都是需要电和天然气供应的。每一种的使用费用都取决于你每年的用量和价钱波动。但现在如果有一个小盒子能够以相对固定的价格取代它们,为你提供你的家庭所需的全部能量会怎样呢?这,就是费劳恩霍夫研究所设计的一种新的以天然气为基础的燃料电池试图达到的目标。
这种固体燃料电池是由许多组合电池组成的,每一块电池都只有一张CD大小。当你打开它的时候,它能达到高达850摄氏度的高温,并且能有效的使用天然气来产生电能。它产生的电能足以为一个四口之家提供日常所需。即使是这种燃料电池的温度如此之高,安装在家中墙壁上也是非常安全的。事实上,150个专门设计的取暖原型设备已经在欧洲开始使用。这种燃料电池的价格尚未进行讨论,但是它将依靠高效和廉价进行市场推广。它的工作高温使它的设计极其简化,因此它的产能非常廉价。由于在设计中并未使用贵重材料,因此成本将进一步降低。它的静音效果使它能够安装在屋内的任何位置,而且能够连接到现有的天然气管道,它能够将天然气转变成富含氢的气体为燃料电池所用。
虽然这种燃料电池是依靠天然气供应的,但它将可以取代你的电力供应商。所以这就会缩减你家庭的能源开支,而且天然气的费用也变得更为容易进行规划。它所产生的高温能够成为家庭取暖和烧水的良好工具,并且是免费的副产品。
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化学词典为您介绍三氧化硫的危害、操作处置与储存,无色易挥发的固体,在50℃可升华;γ-SO3玻璃状,熔点16.8℃,沸点44.8℃。溶于水,并跟水反应生成硫酸和放出大量的热。因此又称硫酸酐。三氧化硫是很强的氧化剂,特别是在高温时能氧化硫、磷、铁、锌以及溴化物、碘化物等。
三氧化硫危害
健康危害:其毒性表现与硫酸同。对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。可引起结膜炎、水肿。角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激症状,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而死亡。口服后引起消化道的烧伤以至溃疡形成。严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛和声门水肿、肾损害、休克等。慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肝硬变等。
环境危害:对环境有危害,对大气可造成污染。
燃爆危险:该品不燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。
应急处理
皮肤接触:立即脱去污染的衣着并迅速擦净接触部分,之后用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
危险特性:与水发生爆炸性剧烈反应。与氧气、氟、氧化铅、次亚氯酸、过氯酸、磷、四氟乙烯等接触剧烈反应。与有机材料如木、棉花或草接触,会着火。吸湿性极强,在空气中产生有毒的白烟。遇潮时对大多数金属有强腐蚀性。
有害燃烧产物:氧化硫。
灭火方法:该品不燃。消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。灭火时尽量切断泄漏源,然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。禁止用水和泡沫灭火。
泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并立即隔离150m,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。尽可能切断泄漏源。若是液体。小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。若是固体,用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。若大量泄漏,收集回收或运至废物处理场所处置。
三氧化硫操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,注意通风。操作尽可能机械化、自动化。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩),穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离易燃、可燃物。避免与还原剂、碱类、活性金属粉末接触。尤其要注意避免与水接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与易(可)燃物、还原剂、碱类、活性金属粉末等分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
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化学词典为您介绍氢氧化钠的用途以及氢氧化钠的贮存运输,氢氧化钠,分子式为NaOH。具有强腐蚀性。其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红,使石蕊溶液变蓝。氢氧化钠是一种极常用的碱,是化学实验室的必备药品之一。它的溶液可以用作洗涤液。
氢氧化钠的用途
用途极广。用于造纸、肥皂、染料、人造丝、制铝 、石油精制、棉织品整理、煤焦油产物的提纯,以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。
化学实验
除了用做试剂以外,由于它有很强的吸水性和潮解性,还可用做碱性干燥剂。也可以吸收酸性气体(如在硫在氧气中燃烧的实验中,氢氧化钠溶液可装入瓶中吸收有毒的二氧化硫。)
工业方面
氢氧化钠在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要氢氧化钠。使用氢氧化钠最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、铬盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱。
化学工业
氢氧化钠的特性决定了这一产品在大量的化学反应中是不可缺少的重要物质。氢氧化钠是生产聚碳酸酯,超级吸收质聚合物,沸石,环氧树脂,磷酸钠,亚硫酸钠和大量钠盐的重要原材料之一。
油酸是单不饱和脂肪酸,由油水解得;软、硬脂酸都是饱和脂肪酸,由脂肪水解得。
如果使用氢氧化钾水解,得到的肥皂是软的。
向溶液中加入氯化钠可以减小脂肪酸盐的溶解度从而分离出脂肪酸盐,这一过程叫盐析。高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,经填充剂处理可得块状肥皂。
皂化反应
脂肪和植物油的主要成分是三酸甘油酯,它的碱水解方程式为:
R基可能不同,但生成的R-COONa都可以做肥皂。常见的R-有:
C17H33-:8-十七碳烯基。R-COOH为油酸。
C15H31-:正十五烷基。R-COOH为软脂酸。
C17H35-:正十七烷基。R-COOH为硬脂酸。
吸收二氧化碳气体
中性、碱性气体中混有CO₂,可用下面的反应除杂:
CO₂+2NaOH = Na₂CO₃+H₂O
造纸
氢氧化钠在造纸工业中发挥着重要的作用。由于其碱性特质,它被用于煮和漂白纸页的过程。
食品工业
氢氧化钠可以被广泛使用于下列生产过程: 容器的清洗过程;淀粉的加工过程;羧甲基纤维素的制备过程;谷氨酸钠的制造过程。
水处理
氢氧化钠被广泛应用于水处理。在污水处理厂,氢氧化钠可以通过中和反应减小水的硬度。在工业领域,是离子交换树脂再生的再生剂。 氢氧化钠具有强碱性,且在水中具有相对高的可溶性。由于烧碱为液态,所以容易衡量用量,被方便的使用在水处理的各个领域。
氢氧化钠被使用在水处理方面的如下课题:消除水的硬度;调节水的pH值;对废水进行中和;离子交换树脂的再生;通过沉淀消除水中重金属离子。
人造纤维和纺织
在纺织工业中,氢氧化钠被用于纤维的最终处理和染色。主要用途 :丝光处理法人造纤维。
冶金
氢氧化钠被用于处理铝土矿,在铝土矿中含有氧化铝,铝金属即存在于氧化铝中。铝(是世界上使用第二多的金属。 氢氧化钠还被用于生产锌合金和锌锭。
洗涤用品
氢氧化钠一直被用于传统的生活用途,直到今天,肥皂、香皂和其它种类的洗涤用品对烧碱的需求量依然占烧碱的15%左右。
肥皂:制造肥皂是烧碱最古老和最广泛的用途,在制造肥皂的过程中,烧碱被用来中和脂肪酸。
洗涤剂:氢氧化钠被用于生产各种洗涤剂,甚至如今的洗衣粉也是由大量的烧碱制造出来的,烧碱被用于硫化反应后对过剩的发烟硫酸进行中和。
氢氧化钠贮存运输
工业用固体烧碱应用铁桶或其他密闭器包装,桶壁厚度0.5mm以上,耐压0.5Pa以上,桶盖必须密封牢固,每桶净重200kg,片碱25kg。包装上应有明显的“腐蚀性物品”标志。
食用液体烧碱用槽车或贮槽装运时,使用两次后必须清洗干净。不允许使用装运过水银电解法制得的液体烧碱的槽车或贮槽、桶装运食用液体烧碱。允许使用符合食品包装标准要求的塑料桶、贮槽装运食用液体烧碱或片碱。包装上应有明显的“食品添加剂”字样及“腐蚀性物品”标志。 属一级无机碱性腐蚀物品,危规编号:95001。应贮存在通风、干燥的库房或货棚内。包装容器要完整、密封。不得与易燃物和酸类共贮混运。
运输过程中要注意防潮、防雨。如发现包装容器发生锈蚀、破裂、孔洞、溶化淌水等现象时,应立即更换包装或及早发货使用,容器破损可用锡焊修补。 失火时,可用水、砂土和各种灭火器扑救,但消防人员应注意水中溶入烧碱后的腐蚀性。
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化学词典为您介绍甲烷是怎么形成的,以及甲烷的应用有哪些。甲烷在自然界的分布很广,甲烷是最简单的有机物,是天然气,沼气,坑气等的主要成分,俗称瓦斯。也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,也是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
甲烷是怎么形成的?
甲烷为最简单的有机化合物,在自然界中分布很广,是天然气、煤层气、沼气的主要成分,经分离可以取得。
1.从天然气分离 天然气中含甲烷80%~99%(φ),干天然气经甲烷清净后使用湿天然气经清净后,用冷凝法、吸收法、吸附法分离出乙烷以上轻烃后使用。
2.从油田气分离 石油开采时从油井中逸出天然气,其中干气含甲烷80%~85%(φ);湿气含甲烷10%(φ)。在加压和冷凝的情况下,可以液化用作化工原料。
3.从炼厂气分离 各炼厂石油加工气体中含甲烷20%~50%。用吸收蒸馏法和冷凝蒸馏法从石油加工气体中分离乙烯、丙烯时可副产甲烷、氢或纯甲烷。
4.从焦炉气分离 焦炉气含甲烷约20%~30%,干馏煤气含甲烷约40%~60%。采用深冷法分离焦炉气氢时副产甲烷。
5.利用天然气提氦装置副产品甲烷(含CH498%以上)为原料,经一个或两个低温甲烷精馏塔,脱除氮、氧杂质,再经吸附器脱除C2以上烃类,即得纯度99.99%以上的高纯甲烷产品。或者以乙烯装置尾气为原料气,先经吸附器脱除水、二氧化碳和C2以上烃类杂质,然后导入间歇精馏塔精馏。当塔顶排出气体中总杂质浓度指标达到要求后,停止精馏即可,可以制得纯度为99.995%以上的高纯甲烷。
甲烷的应用
甲烷是一种很重要的燃料,是天然气的主要成分,约占87%。在标准压力的室温环境中,甲烷无色、无味;家用天然气的特殊味道,是为了安全而添加的人工气味,通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大气压力的环境中,甲烷的沸点是−161 °C。空气中的瓦斯含量只要超过5%~15%就十分易燃。液化的甲烷不会燃烧,除非在高压的环境中(通常是4~5大气压力)。中国国家标准规定,甲烷气瓶为棕色,白字。
甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;氯仿和CCl4都是重要的溶剂。甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。甲烷用作热水器、燃气炉热值测试标准燃料。生产可燃气体报警器的标准气,校正气。还可用作太阳能电池,非晶硅膜气相化学沉积的碳源。以及甲烷用作医药化工合成的生产原料。
除作燃料外,大量用于合成氨、尿素和炭黑,还可用于生产甲醇、氢、乙炔、乙烯、甲醛、二硫化碳、硝基甲烷、氢氰酸和1,4-丁二醇等。甲烷氯化可得一、二、三氯甲烷及四氯化碳。
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