Priemyselné využitie

CHEMICKÝ A FARMACEUTICKÝ PRIEMYSEL

Vodík sa používa pri výrobe celého radu chemických a farmaceutických výrob:

• Výroba aldehydov a ketónov z oxidu uhoľnatého a vodíka
• Výroba vysoko pevných polyetylénov a polypropylénov
• Výroba alkoholov z aldehydov a ketónov redukciou vodíka za prítomnosti katalyzátora
• Výroba chlorouhľovodíka reakciou vodíka s chlórom Výroba syntetického

Naviac sa vodík používa pri:

• Syntéze metanolu
• Výrobe sorbitolu (náhradné sladiace prostriedky)
• Hydrogenácii uhlia (skvapalnenie uhlia), respektíve koksu na benzín, topný olej, toluén, xylolén a benzolén
• Výrobe naftalínu Výrobe celého radu liečiv

Elektronický priemysel

• Vodík sa používa pri spájkovaní natvrdo pre výrobu vákuových trubiek, svietidiel, spojenia keramiky a kovov a iných elektronických zariadení. Kvôli vysokým teplotám sú kovy veľmi reakčné a ľahko inklinujú k oxidácii. Vodík sa používa, aby oxidácii zabránil.
• Zmesi kyslíka a vodíka sa používajú ako topný plyn pri výrobe sklenených trubiek a ich potiahnutí ochrannou vrstvou. Bezuhlíkový plameň nie je možné okrem vodíka dosiahnuť so žiadnym iným topným plynom.

PRIEMYSEL POLOVODIČOV

V priemysle polovodičov sa vodík používa:

• Ako dopravný plyn pre difúzne procesy
• Ako reakčný plyn s O 2 na výrobu vodnej pary pri vlhkej oxidácii
• Ako atmosféra pre rast epitaxných vrstiev na silikónových tabuľkách
• Ako zdroj energie pre žiarivky Oxy-H 2 pre ľahšie uloženie alebo upevnenie

Z dôvodu nevyhnutného vysokého stupňa čistoty sa zásobovanie plynom vykonáva prostredníctvom dodávok kvapalného vodíka.

ELEKTRÁRNE

HydrOGENÁCIA OLEJOV A TUKOV

SPRACOVANIE ŽELEZNÝCH KOVOV

Železo a oceľ sú za tepla ošetrované v ochranných plynových peciach, aby získali špecifické vlastnosti. Vodík zohráva v tomto procese veľkú rolu. Ošetrením za tepla je možné dosiahnuť nasledujúce vlastnosti železa a ocele:

• Zvýšenie tvárnosti
• Zvýšenie medze průtažnosti
• Zlepšenie spracovania s prenosom napnutia
• Zmeny štruktúry zŕn
• Zmeny chemického zloženia povrchu (nauhličenie, nitrácia)
• Zmeny magnetických vlastností
• Zmeny elektrických vlastností

Vodík sa naviac používa pri nasledujúcich aplikáciách:

• Žíhanie na odstránenie napnutia
• Tvrdenie
• Rekryštalizácia a mäkké žíhanie materiálu tvarovaného za studena
• Lesklé žíhanie

V ochrannej plynovej peci je možné docieliť výrobok s presnými špecifikáciami. Ako hlavné premenné musia byť riadené zloženia ochranného plynu a teplota spracovávaného materiálu. Pre väčšinu aplikácií je vhodná zmes dusíka a vodíka (redukčná atmosféra zabraňujúca oxidácii). Pomer vodíka a dusíka v ochrannej atmosfére N₂H₂ sa podľa druhu použitého materiálu a podľa požadovanej špecifikácie výrobku pohybuje pri vodíku v rozmedzí cca 3–30 % oproti 70–97 % pri dusíku. V niektorých aplikáciách (napríklad spracovávanie nerezových ocelí za tepla) môže však byť podiel vodíka podstatne vyšší a jeho hodnota môže činiť až 100 %.

SPRACOVANIE NEŽELEZNÝCH KOVOV

• Zredukovaná atmosféra N₂H₂ sa používa pri žíhaní, respektíve pri spracovaní za tepla. Pomer zmesi vodíka a dusíka kolíše podľa typu aplikácie. Už uvedené pomery namiešané pre železo a oceľ platia i pre neželezné kovy. Možnosti aplikácie sú napríklad žíhanie medi a medených zliatin.
• Procesy získavania wolfrámu, molybdénu a horčíka potrebujú k reakcii vodík, aby zredukoval oxidy a zamedzil oxidácii. Zredukovaná atmosféra z takmer čistého vodíka sa používa pri spekaní oxidov wolfrámu. Molybdén sa vyrába z koncentrovaného molybdénového lesku. Ten sa praží a tvorí pritom oxid molybdénový, ktorý je potom v peci pri teplote 1 000 °C redukovaný vodíkom. Takto získaný prášok sa pod tlakom extruduje do tyčí a slinuje v redukovanej vodíkovej atmosfére. Slinuté tyče potom môžu byť kované, valcované alebo ťahané.
• Vodík sa používa pri výrobe horčíka elektrolýzou. Vodík totiž viaže kyslík a chlór, ktoré by sa s roztaveným horčíkom zlúčili.
• Naviac sa vodík používa pri výrobe výliskov a nástrojov práškovou metalurgiou. Aplikáciami sú napríklad slinovanie rôznych kovov a kovových zmesí a Sinter HIP

Viac informácií sa dozviete v nasledujúcej sekcii internetových stránok spoločnosti Air Products http://www.airproducts.sk/metals/nonferrous.htm.

ZVÁRANIE A REZANIE

Nasledujúce aplikácie sú vykonávané pomocou vodíka:

• Plazmové rezanie a zváranie.
• Spájkovanie a zváranie pod atmosférou z ochranného plynu. Ako tvarovací plyn sa používa zmes dusíka a vodíka. Slúži na zváranie, pri ktorom má byť spodná strana zvaru chránená pred účinkami kyslíka.
• Zvarovanie WIG vysoko legovaných austenitických materiálov. Tu sa používa zmes argónu a vodíka. Zvar zostáva lesklý a farby nábehu sú znížené.

Využite našu ponuku poradenstva v oblasti zváracej techniky na http://www.airproducts.sk/services/TWA.htm.

SKLO / KREMEŇ

• Pri výrobe plaveného skla sa používa vodík v spojení s dusíkom pre zakrytie cínových kúpeľov.
• V sklárskom priemysle sa vodík občas používa ako topný plyn v spojení s kyslíkom na tavenie a rezanie kremeňa. Výhody vodíka oproti iným topným plynom sú tieto: v prvom rade plameň bez obsahu uhlíku (zamedzenie vzniku vměstků) a zníženie tvorby kryštálov pr

Viac informácií nájdete v nasledujúcej sekcii internetových stránok spoločnosti Air Products http://www.airproducts.sk/glass/index.htm.

PRIEMYSEL MINERÁLNYCH OLEJOV

V ropných rafinériách sa vodík používa v nasledujúcich aplikáciách:

• Pri hydrotreatingu alebo hydrofiningu sa vodík používa na odsírenie ropných frakcií, rovnako ako pri katalytickej úprave, pri ktorej sú ľahké uhľovodíky premenené na stredné frakcie.
• Pri hydrocrackingu je vodík potrebný na uloženie ľahkých molekúl, ktoré sú štiepané na stredné frakcie, ako je to potrebné pri výrobe benzínu.