Hyđrô được ứng dụng rộng rãi trong các quá trình lý hóa.
Công ty Proton OnSite tập trung nghiên cứu cung cấp máy tạo khí tinh khiết cho ứng dụng khác nhau
Phủ màu bằng lắng đọng pha hơi hóa học
Đây là quy trình hóa học dùng để tạo lớp vật liệu rắn với chất lượng cao, hiệu năng cao. Quy trình này thường được dùng để phủ lên bề mặt vật thể một lớp vật liệu đặc biệt cực mỏng trong nghành công nghiệp bán dẩn. Đặc trưng CVD , các lát bán dẫn ( wafer) được tiếp xúc với một hay nhiều khí bay hơi trong môi trường nhiệt độ cao, phản ứng tạo ra các màng rắn trên bề mặt đế (Substrate). Sản phẩm phụ sinh ra sau khi phản ứng như khí bay hơi, khí độc sẽ khuếch tán ngược dòng lưu chất và đưa ra khỏi buồng phản ứng.
Ứng dụng: Quy trình vi chế sử dụng rộng rãi CVD để tạo các màng vật liệu dưới các dạng: đơn tinh thể, đa tinh thể, không kết tinh, và epitaxial. Những vật liệu này bao gồm: silic ( SiO2 , germanium , carbide, nitride , oxynitride ) , cacbon ( sợi, sợi nano , ống nano , kim cương và graphene ) , đèn LED (Light Emitting Diodes ) fluorocarbon, filaments, tungsten, titanium nitride và các điện môi trở cao.
Công dụng của khí H2: là khí mang để phủ các lớp tinh thể khác nhau.
Tia siêu cực tím (EUV)
Các nhà sản xuất chip cần nén thật nhiều/chặt mạch bán dẫn trong mỗi thế hệ chip mới, cùng với việc giảm kích thước các mạch bán dẫn.
Do đó, các máy khắc vi mạch cần in với chất lượng cao hơn. Khắc vi mạch sử dụng công nghệ quang học, hạn chế trong độ phân giải của thiết bị là bước sóng ánh sáng của đèn được sử dụng. Bước sóng ánh sáng càng ngắn đồng nghĩa độ phân giải càng cao và cho kết quả khắc càng nhỏ và mịn hơn (vi mạch siêu cực tím sẽ giảm từ 365nm xuống còn 13,5nm).
Ứng dụng: Sản xuất chip.
Công dụng của khí H2:giảm áp suất không khí để giảm thiểu ảnh hưởng nhiễm bẩn lên gương.
Lò đúc kính nổi
Làm trơ bồn thiếc trong quá trình sản xuất kính đúc nổi bằng hỗn hợp ni-tơ/hydro có thể giúp ngăn chặn sự hình thành khiếm khuyết trên kính và bảo vệ buồng/thiết bị nơi tạo ra kính.
Công dụng của khí H2: Đảm báo áp suất khí trong lò nung
Đánh bóng bằng lửa
Để làm cho bề ngoài của kính không bị lỗi sau khi đúc, bề mặt của kính phải được xử lý bằng ngọn lửa oxy-hydro.
Công dụng của khí H2: ngọn lửa đặc biệt để đánh bóng
Nhiệt luyện – Xử lý nhiệt
Các thành phần thép cacbon, hợp kim thép không gỉ, hợp kim kim loại từ tính là các thành phần xử lý giúp giảm ứng suất, thay đổi cấu trúc vi mô và/hoặc cải thiện bề mặt. Khí hyđrô tinh khiết hoặc hỗn hợp khí hyđrô / Nitơ tạo ra môi trường không oxy hóa hoặc giảm áp suất không khí trong lò. Khí Hyđrô tinh khiết mang lại các thuộc tính truyền nhiệt cải thiện sản lượng bằng cách rút ngắn thời gian nung nóng và làm mát và sẽ được sử dụng cho các ứng dụng theo lô. Hỗn hợp khí hyđrô / Nitơ sẽ dành cho các lò nung liên tục.
Ứng dụng: Giàn ống, sợi thép, băng thép,…
Công dụng của khí H2: Đảm báo áp suất khí trong lò nung.
Phun nhiệt
Kỹ thuật phun nhiệt là quy trình mạ mà trong đó các vật liệu nóng chảy (hoặc được nung nóng) được phun lên trên bề mặt. “Nguyên liệu cấp cho máy để chế biến” (tiền chất tráng phủ) được nung nóng bằng điện (plasma hoặc hồ quang) hoặc phương tiện hóa học (ngọn lửa đốt).
Công dụng của khí H2: tạo ra nhiệt cao, oxy hóa thấp và vận tốc hạt cao.
Hàn cứng
Được sử dụng để gắn nối đồ gốm, thép hoặc đồng không có oxy bằng một hợp kim (thường là đồng, niken và kim loại quý). Hàn cứng sử dụng các thuộc tính khử của H2 để cải thiện các đặc tính dòng chảy của hợp kim đồng. Môi trường khí H2sẽ khử oxy hóa bề mặt trên nguyên liệu gốc, giúp hợp kim đồng chảy hiệu quả hơn để tạo mối nối đồng đồng nhất cao.
Công dụng của khí H2: làm sạch hóa chất để loại bỏ oxit và làm cho vật liệu được sáng và bóng.
Nung kết
Quá trình xử lý nhiệt mà thông qua đó các hạt kim loại gần kề được liên kết về mặt hóa học để nâng cao các thuộc tính quyết định của khối kim loại bột (MIM: Khuôn ép kim loại). Các chi tiết kim loại nhỏ như các bộ phận tự động sử dụng quy trình này. Trong giai đoạn nung kết, đây là giai đoạn rất quan trọng, hỗn hợp khí Hyđrô / Nitơ được sử dụng để cuốn đi chất bôi trơn mà đã được sử dụng để giúp phun các khối từ máy ép khuôn.
Đồng thời, nó tạo ra môi trường bảo vệ trong lò để bảo vệ các bộ phận được nung kết từ quá trình oxy hóa và khử cacbon hóa. Các bộ phận hoàn thiện sẽ trông sáng hơn và sạch sẽ hơn. Vì vậy, quá trình oxy hóa gần như được loại bỏ và kích thước cũng như độ cứng của các thành phần có thể sản sinh theo thời gian nhờ dòng chảy liên tục của hỗn hợp khí Hyđrô / Nitơ .
Thí nghiệm rò rỉ là một phần quan trọng của việc thí nghiệm đảm bảo chất lượng trong nhiều ngành công nghiệp. Thí nghiệm rò rỉ sẽ đảm bảo sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật được thiết lập một cách cẩn thận về độ rò rỉ cho phép tối đa. Thí nghiệm rò rỉ có thể đảm bảo rằng các chất dễ cháy, độc hại hoặc ăn mòn còn lại trong một vật thể, hoặc các yếu tố bên ngoài, chẳng hạn như nước, không thể đi vào bên trong sản phẩm. Thí nghiệm rò rỉ cũng đảm bảo rằng chất lỏng hoặc khí ga cần thiết cho chức năng của hệ thống, chẳng hạn như phanh, điều hòa không khí hoặc van thủy lực, được chứa trong hệ thống đó.
Nhìn lại những năm 1980, phương pháp bể nước (thí nghiệm thủy tĩnh) được sử dụng để nhận biết rò rỉ từ các bong bóng tạo ra trong bể. Ngày nay, hầu hết thí nghiệm rò rỉ được thực hiện thông qua:
• Chân không (đối với các bộ phận lớn, nhưng thiết bị và quy trình rất đắt).
• Buồng tích tụ sử dụng khí Heli làm khí đánh dấu. Heli được chọn bởi vì nó đi xuyên qua các lỗ rò nhỏ, nó ở dạng trơ và sẽ không phản ứng với mẫu thí nghiệm và cũng có khối lượng thấp trong không khí làm cho việc phát hiện ít phức tạp hơn. Hạn chế của phương pháp này là chi phí của Heli cao.
• Buồng tích tụ sử dụng hydro làm khí đánh dấu. Vật thể được châm đầy bằng hỗn hợp 5% hydro/ 95% ni-tơ (dưới 5,7% hydro không cháy (ISO-10156). Đây được gọi là thí nghiệm hút không khí điển hình. Hydro rẻ hơn heli, không cần chân không, thiết bị có thể rẻ hơn nhưng nhạy như heli.
Ứng Dụng: Tự động, Làm lạnh, Điều hòa không khí (bộ tản nhiệt, bộ làm mát dầu động cơ, bộ làm mát EGR và các bộ phận HVAC, chẳng hạn như dàn bay hơi và bình ngưng tụ).
Quy trình hóa học trong đó khí Hyđrô được tạo bọt thông qua dầu lỏng có chất xúc tác (bạch kim hoặc niken), buộc axit béo chưa bão hòa để nhận nguyên tử Hyđrô bổ sung và trở nên bão hòa một phần (tạo ra axit béo chuyển hóa) hoặc hoàn toàn.
Dầu ăn
Dầu Hyđrô hóa được sử dụng để thay thế các mỡ khác (bơ, mỡ lợn hoặc dầu dừa) trong các thực phẩm đã chế biến. Ngoài việc cải thiện hạn sử dụng, dầu Hyđrô còn tạo vị giác khi ăn của các loại mỡ khác. Có thể phân nhỏ khi hydro hóa được thay thế từ từ đối với một số dầu (dầu cọ) nhưng không thể áp dụng đối với tất cả các loại dầu.
Ứng dụng: Hydro hóa một phần: bơ thực vật, bánh quy, bánh nhỏ, bánh ngọt, kem lòng trắng trứng, thực phẩm chiên Hydro hóa toàn phần: phủ kem, kem cà phê, kem trang trí bề mặt, kẹo
Công dụng của khí H2: làm cứng dầu (đặc hoặc nửa đặc).
Hóa dầu
Quá trình hydro hóa được sử dụng để tạo ra nhiên liệu hydrocarbon ổn định hơn. Nhiều hợp chất được tìm thấy trong dầu thô ít được sử dụng vì chúng có chứa nhiều liên kết đôi; trước tiên các hợp chất này phải được chuyển thành hợp chất bão hòa trước khi được sử dụng làm hàng hóa như xăng.
Trong quá trình hóa dầu, Hyđrô hóa được sử dụng để chuyển đổi alkene và chất thơm thành alkan bão hòa (paraffin) và cycloalkan (naphten), ít độc hại và ít phản ứng hơn. Chẳng hạn, dầu thông khoáng thường được hyđrô hóa. Quá trình bẻ gãy liên kết C-C (Hydrocracking) của các cặn nặng thành diezen là một ứng dụng khác.
Ngành dược
Được sử dụng trong chế biến và hóa chất tinh khiết.
Mỹ phẩm (Dầu mỡ động thực vật)
Dầu thực vật đã Hyđrô hóa được sử dụng trong công thức của các sản phẩm nhà tắm, sản phẩm vệ sinh, trang điểm mắt, nước hoa, bột rắc chân, trang điểm mặt, sản phẩm vệ sinh cá nhân, sản phẩm chống nắng, và các sản phẩm dưỡng da khác.
Hyđrô hóa cho phép chất lỏng có dầu duy trì trạng thái đặc ở nhiệt độ phòng.Dầu thực vật Hyđrô hóa làm chậm quá trình mất nước từ da do hình thành rào cản trên bền mặt da. Nó cũng có thể được sử dụng để tăng độ sệt của phần chất béo (dầu) của mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân.
Nhà máy điện
Nhờ mật độ thấp (1/14 không khí) và khả năng truyền nhiệt cao hơn (7 x không khí), khí Hyđrô thường được sử dụng để làm mát máy phát điện trong các nhà máy điện.
Nhờ điều này, tổn thất do khe hở và ma sát được giảm xuống, tăng hiệu quả của nhà máy điện. Các vấn đề về điện, cơ khí và ăn mòn cũng được ngăn chặn do khí Hyđrô tạo ra môi trường có áp suất dương, ngăn chặn sự hiện diện của không khí và ôxy.
Việc thi công máy phát điện cũng tiết kiệm hơn vì có thể sử dụng ít bộ phận và đồng để đạt được hiệu quả cao hơn
Thị trường - Năng lượng tái tạo
Điện cho công nghiệp
Điện chuyển hóa thành khí
Điện chuyển hóa thành điện
Điện cho vận tải
Thị trường - Sản xuất Hydro
Khí phân phối
Thực phẩm/Dược phẩm
Thủy tinh
Phòng thí nghiệm
Phát hiện rò rỉ
Thiết bị dò giới hạn cháy thấp nhất (LFL)
Khí tượng học
Khai thác mỏ
Đa tinh thể silicon
Sản xuất điện năng
Nhà máy lọc dầu / Hóa dầu
Bán dẫn
Thép
Xử lý nhiệt
