Shanxian Chemical
SUPPLEMENTS
Industrial Hydrogen Production Methods
论工业制氢
工业制氢，关乎国之重器，其法众多，皆为发展之要。今详论之，以明其理，通其道。
工业制氢之法，首推化石燃料重整。此中以天然气蒸汽重整为著。天然气者，主含甲烷。于高温及催化剂之境，甲烷与水蒸气相化，其反应式为：$CH_{4} + H_{2}O \stackrel{催化剂}{\longrightarrow} CO + 3H_{2}$。初得一氧化碳，再经变换反应，$CO + H_{2}O \stackrel{催化剂}{\longrightarrow} CO_{2} + H_{2}$，以增氢气之产率。此途径原料易获，工艺成熟，然伴二氧化碳之排，于环保有忧。
煤气化制氢亦为要法。煤经气化，与氧气、水蒸气共作，成合成气，内有一氧化碳、氢气。其过程复杂，煤种、气化剂、条件皆有影响。后续处理与天然气重整类，除杂、变换，以得高纯氢气。此途于煤炭富积之地优势显，可延煤炭产业链，然能耗高，污染亦需善治。
氯碱工业副产氢亦不可小觑。氯碱生产，电解饱和食盐水，阳极生氯气，阴极产氢气，反应式：$2NaCl + 2H_{2}O \stackrel{电解}{\longrightarrow} 2NaOH + Cl_{2}\uparrow + H_{2}\uparrow$。所产氢气纯度高，成本因与氯碱共线而优，惜规模依氯碱产能而定。
水电解制氢，清洁之法。水于电解槽，通直流电，分作氢气与氧气，$2H_{2}O \stackrel{电解}{\longrightarrow} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow$。其氢纯质优，无污染物生，然能耗巨，电价为成本关键。若配以可再生能源发电供电解，如风电、光电，可成绿色循环，前景广阔。
生物制氢，新兴之途。微生物于适宜环境，借生物质为底物产氢。光合细菌、发酵细菌各有其法。此途温和环保，原料广布，然技术未臻成熟，产氢效率待升，大规模应用尚需时日。
工业制氢诸法，各有优劣。择法之时，当审原料之供、能源之耗、环境之影、经济之效。随科技日新，优化传统，开拓新兴，工业制氢必为产业兴盛、环境友好之基，引未来发展之航。
工业制氢，关乎国之重器，其法众多，皆为发展之要。今详论之，以明其理，通其道。
工业制氢之法，首推化石燃料重整。此中以天然气蒸汽重整为著。天然气者，主含甲烷。于高温及催化剂之境，甲烷与水蒸气相化，其反应式为：$CH_{4} + H_{2}O \stackrel{催化剂}{\longrightarrow} CO + 3H_{2}$。初得一氧化碳，再经变换反应，$CO + H_{2}O \stackrel{催化剂}{\longrightarrow} CO_{2} + H_{2}$，以增氢气之产率。此途径原料易获，工艺成熟，然伴二氧化碳之排，于环保有忧。
煤气化制氢亦为要法。煤经气化，与氧气、水蒸气共作，成合成气，内有一氧化碳、氢气。其过程复杂，煤种、气化剂、条件皆有影响。后续处理与天然气重整类，除杂、变换，以得高纯氢气。此途于煤炭富积之地优势显，可延煤炭产业链，然能耗高，污染亦需善治。
氯碱工业副产氢亦不可小觑。氯碱生产，电解饱和食盐水，阳极生氯气，阴极产氢气，反应式：$2NaCl + 2H_{2}O \stackrel{电解}{\longrightarrow} 2NaOH + Cl_{2}\uparrow + H_{2}\uparrow$。所产氢气纯度高，成本因与氯碱共线而优，惜规模依氯碱产能而定。
水电解制氢，清洁之法。水于电解槽，通直流电，分作氢气与氧气，$2H_{2}O \stackrel{电解}{\longrightarrow} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow$。其氢纯质优，无污染物生，然能耗巨，电价为成本关键。若配以可再生能源发电供电解，如风电、光电，可成绿色循环，前景广阔。
生物制氢，新兴之途。微生物于适宜环境，借生物质为底物产氢。光合细菌、发酵细菌各有其法。此途温和环保，原料广布，然技术未臻成熟，产氢效率待升，大规模应用尚需时日。
工业制氢诸法，各有优劣。择法之时，当审原料之供、能源之耗、环境之影、经济之效。随科技日新，优化传统，开拓新兴，工业制氢必为产业兴盛、环境友好之基，引未来发展之航。
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