DE2433842A1

DE2433842A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HYDROGEN

Info

Publication number: DE2433842A1
Application number: DE2433842A
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich Prof Dr Knoche; Johannes Dr Ing Schubert; Roland Dipl Ch Schulze-Bentrop
Original assignee: Rheinische Braunkohlenwerke AG
Current assignee: Rheinbraun AG
Priority date: 1974-07-15
Filing date: 1974-07-15
Publication date: 1976-02-05
Also published as: JPS5134894A; NL7508219A; FR2278623B3; FR2278623A1; BE831368A; GB1486042A

Description

Patentanme] dungPatent application

der Firmaof the company

Rheinische Braunkohlenwerke AG.,5 Köln 1,Konrad-Adenauer-UferRheinische Braunkohlenwerke AG., 5 Cologne 1, Konrad-Adenauer-Ufer

Verfahren zur Gewinnung von WasserstoffProcess for the production of hydrogen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser in einem mehrstufigen Kreislaufprozess.The invention relates to a method for the production of hydrogen from water in a multi-stage cycle process.

Im Hinblick auf die erhöhten Anforderungen zur Bereitstellung von Energie sind in letzter Zeit Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff untersucht worden, bei denen in mehrstufigen Kreislaufprozessen aus Wasser durch Umsetzungen mit insbesondere anorganischen Metallsalzen, z. B. Eisen- oder Kupferverbindungen, unter gleichzeitigem Einsatz von Anionen, z. B. Schwefel oder Halogen, Wasserstoff erzeugt wird. Das Auffinden geeigneter derartiger Kreislaufprozesse, die meist vier Stufen oder mehr umfassen, ist kompliziert. Es wurden bisher daher auch nur wenige solche Reaktionsfolgen beschrieben (DOS 2 105 369; DOS 2 321 737), in denen zumeist Eisenverbindungen mit Halogen zum Einsatz kommen. Auch die Anwendung von anorganischen Mag-In view of the increased requirements for the provision of energy, processes for the production of Hydrogen has been investigated, in which in multi-stage cycle processes from water through reactions with in particular inorganic Metal salts, e.g. B. iron or copper compounds, with the simultaneous use of anions, e.g. B. sulfur or Halogen, hydrogen is generated. Finding suitable such circulatory processes, usually four stages or more embrace is complicated. Therefore, only a few such reaction sequences have been described so far (DOS 2 105 369; DOS 2 321 737), in which mostly iron compounds with halogen are used. The use of inorganic mag-

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nesiumvertindungen, ζ. B. Magnesiumchlorid, als ^ilfsstoffe bei der Durchführung der Kreislaufprozesse ist bereits beschrieben worden. Es wurden bisher nur aufeinander abgestimmte engumrissene Reaktionsfolgen zur Anwendung bei der Eersetzung von Wasser vorgeschlagen. nesium connections, ζ. B. magnesium chloride, as ^ auxiliary substances the implementation of the cycle processes has already been described. So far, only closely-defined, coordinated ones have been used Proposed reaction sequences for use in the replacement of water.

Es wurde jetzt gefunden, dass eine solche Begrenzung nicht erforderlich ist, sondern dass es bestimmte Grundreaktionen gibt, deren Durchführung eine erhebliche Flexibilität bei der Auswahl der Reaktionsfolgen für die Kreislaufprozesse erlaubt. Dementsprechend wird erfindungsgemäss ein Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser durch Umsetzung mit anorganischen Metallsalzen in Kreislaufprozessen mit mindestens drei Prozeßstufen vorgeschlagen, bei denen man in einer der Prozeßstufen durch Umsetzung von Eisen(Il/lII)-oxid mit Halogen, Halogenwasserstoff, Eisen(III)-chlorid, Wasserstoff oder Sauerstoff das Eisen(II)-chlorid und/oder ein Eisenoxid bildet. Gegebenenfalls können auch mehrere derartige Reaktionsfolgen in einem Kreislaufprozess durchgeführt werden, wodurch sich eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten zur Zerlegung des Wassers ergibt. Als weitere Reaktionsteilnehmer können gegebenenfalls Wasser, Sauerstoff oder Wasserstoff zugegen sein, wie auch selbstverständlich bei der Umsetzung des Eisen(Il/lII)-oxids weitere Verbindungen entstehen können. Damit ist es möglich, den Kreislaufprozess in mehreren Varianten aufzubauen, so dass die enge Beschränkung auf eine ganzIt has now been found that such a limitation is not necessary is, but that there are certain basic reactions, the implementation of which a considerable flexibility in the selection the reaction consequences for the circulatory processes allowed. Accordingly, the invention provides a method for obtaining Hydrogen from water through reaction with inorganic metal salts in cycle processes with at least three process stages proposed, in which one of the process stages by reacting iron (II / III) oxide with halogen, hydrogen halide, Iron (III) chloride, hydrogen or oxygen the iron (II) chloride and / or forms an iron oxide. If necessary, several such reaction sequences can also be carried out in one cycle process resulting in a multitude of possible combinations for the decomposition of the water. As another respondent water, oxygen or hydrogen can optionally be present, as of course during the reaction of the iron (II / III) oxide further compounds are formed can. This makes it possible to carry out the circulatory process in several Build variants so that the narrow restriction to a whole

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bestimmte Reaktionsfolee, wie sie bisher vorgeschrieben wurde, entfällt. Man wird im allgemeinen bestrebt sein, mit möglichst wenig Reaktionsschritten den Verfahrenskreislauf zu schliessen. Es kann aber gegebenenfalls zweckmässig sein, auf mehr Reaktionsfolgen auszuweichen, wenn anderenfalls der Aufwand für den Gesamtprozess zu hoch wird. Die Durchführung aller Prozeßstufen, bei denen es sich im Prinzip um bekannte thermodynamisch mögliche Reaktionen handelt, wird in üblicher Weise vorgenommen.certain reaction sequences, as previously prescribed, not applicable. In general, efforts will be made to close the process cycle with as few reaction steps as possible. However, it may be appropriate to use more reaction sequences if the effort for the overall process is otherwise becomes too high. Carrying out all process stages, which in principle are known thermodynamically possible reactions is done in the usual way.

Als Beispiele für die erfindungsgemässeProzeßstufe seien folgende Umsetzungen genannt:The following are examples of the process stage according to the invention Implementations called:

Fe₃O + 8 HCl = 3 FeCl₂ + 4 HgO + Cl₂ Fe ₃ O + 8 HCl = 3 FeCl ₂ + 4 HgO + Cl ₂

3 Fe₃O, + 2 FeCl₃ = 3 FeCl₂ + 4 Fe₂O₃ 2 Fe-,0. + Br₀ +H_o0 =3 Fe₀O₀ + 2 HBr3 Fe ₃ O, + 2 FeCl ₃ = 3 FeCl ₂ + 4 Fe ₂ O ₃ 2 Fe-, 0. + Br ₀ + H _o 0 = 3 Fe ₀ O ₀ + 2 HBr

4 Fe₃O, +O₂ =6 Fe₃O₃ 4 Fe ₃ O, + O ₂ = 6 Fe ₃ O ₃

Mit Hilfe dieser Reaktionen ist auf verschiedenen Wegen die Möglichkeit zur Gewinnung von Wasserstoff und Sauerstoff, d. h. zur Zerlegung des Wassers, gegeben.With the help of these reactions there is a possibility in different ways for the production of hydrogen and oxygen, d. H. for the decomposition of the water.

5 0 9 Γ) G ^r) / 0 5 1 55 0 9 Γ) G ^r ) / 0 5 1 5

Claims

Claim

Process for obtaining hydrogen from water by reaction with inorganic metal salts in cycle processes with at least three process stages, characterized in that by reacting iron (II / III) oxide with halogen, hydrogen halide, Iron (III) chloride, hydrogen or oxygen that forms iron (II) chloride and / or an iron oxide.

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