Fi kwalunkwe proċess industrijali ta 'ġenerazzjoni ta' syngas, hija rabta essenzjali li tuża l-progress tar-reazzjoni tal-bidla tal-gass tal-ilma biex tikkonverti s-CO f'idroġenu.
Din ir-reazzjoni hija reazzjoni eżotermika riversibbli. Aktar ma tkun għolja t-temperatura, inqas tkun il-konverżjoni tal-ekwilibriju korrispondenti. Fl-istess ħin, din ir-reazzjoni hija reazzjoni katalitika tipika. Meta ma jkun hemm l-ebda katalizzatur, huwa diffiċli li tirreaġixxi f'700. Fil-preżenza ta 'katalizzatur, it-temperatura tar-reazzjoni titnaqqas ħafna. Meta tuża katalizzatur ta 'bidla ta' temperatura għolja, it-temperatura ta 'reazzjoni hija 300 ~ 500 ° C; Meta jintuża l-katalist tal-bidla f'temperatura baxxa, it-temperatura tar-reazzjoni hija 200-400 ° C (tabella 22). Minħabba li r-reazzjoni hija reazzjoni isomolekulari, il-pressjoni m'għandha l-ebda effett fuq l-ekwilibriju tar-reazzjoni, iżda l-operazzjoni tal-pressjoni tista 'ttejjeb l-intensità tal-produzzjoni u r-rata ta' reazzjoni.
Fl-istadju inizjali tar-reazzjoni, il-proċess huwa 'l bogħod mil-limitu tal-ekwilibriju u huwa kkontrollat mill-kinetika. Iż-żieda fit-temperatura tista 'ttejjeb ħafna r-rata ta' reazzjoni u ttejjeb l-effiċjenza tal-proċess. Fl-istadju aktar tard tar-reazzjoni, il-konverżjoni tal-proċess hija limitata minn ekwilibriju termodinamiku. Il-konverżjoni tal-ekwilibriju termodinamiku f'temperatura għolja hija relattivament baxxa. Għalhekk, fl-istadju aktar tard tar-reazzjoni, għandha tiġi adottata operazzjoni ta 'temperatura baxxa biex tittejjeb il-konverżjoni tas-CO. Il-karatteristiċi termodinamiċi u kinetiċi tal-proċess jiddeterminaw li l-proċess ta 'konverżjoni tas-CO għandu jadotta operazzjoni ta' temperatura varjabbli.
Fl-istadju inizjali tar-reazzjoni, il-proċess huwa 'l bogħod mil-limitu tal-ekwilibriju u huwa kkontrollat mill-kinetika. Iż-żieda fit-temperatura tista 'ttejjeb ħafna r-rata ta' reazzjoni u ttejjeb l-effiċjenza tal-proċess. Fl-istadju aktar tard tar-reazzjoni, il-konverżjoni tal-proċess hija limitata minn ekwilibriju termodinamiku. Il-konverżjoni tal-ekwilibriju termodinamiku f'temperatura għolja hija relattivament baxxa. Għalhekk, fl-istadju aktar tard tar-reazzjoni, għandha tiġi adottata operazzjoni ta 'temperatura baxxa biex tittejjeb il-konverżjoni tas-CO. Il-karatteristiċi termodinamiċi u kinetiċi tal-proċess jiddeterminaw li l-proċess ta 'konverżjoni tas-CO għandu jadotta operazzjoni ta' temperatura varjabbli.
Minħabba r-restrizzjoni tal-bilanċ tar-reazzjoni, għalkemm is-CO huwa kkonvertit profondament wara l-konverżjoni tal-gass tal-ilma b'temperatura baxxa, il-kontenut tiegħu għadu madwar 1%, li ma jistax jissodisfa r-rekwiżiti tal-użu ta 'ħafna proċessi sussegwenti. Fl-industrija, ġeneralment titneħħa minn xi reazzjonijiet kimiċi. L-ossidazzjoni selettiva ta 'CO u O2 fil-preżenza ta' ammont kbir ta 'idroġenu tiġġenera CO2, u l-idroġenu u O2 huma wkoll faċli biex jirreaġixxu. Għalhekk, il-proċess jiddependi strettament fuq it-temperatura tar-reazzjoni u t-tip ta 'katalizzatur [29301].
Proċess industrijalizzat ieħor huwa l-idroġenazzjoni tas-CO b'ammont kbir ta 'idroġenu eżistenti direttament fuq katalizzatur ibbażat fuq in-nikil biex jipproduċi metanu.
Wara t-trasformazzjoni tal-gass tal-ilma u t-tneħħija tas-CO, il-komponenti ewlenin tal-gass isiru H2 u CO2. Fl-industrija tal-ammonja sintetika, is-CO2 jeħtieġ li jiġi separat l-ewwel. Dawn is-CO2 jistgħu jkomplu jirreaġixxu bl-ammonja ġġenerata mill-idroġenu fit-taqsima sussegwenti biex jiġġeneraw bikarbonat tal-ammonju, karbonat tal-ammonju jew urea u fertilizzanti kimiċi oħra biex jirrealizzaw l-utilizzazzjoni massima tas-CO2. F'dan il-proċess, it-teknoloġija tas-separazzjoni ta 'CO2 u H2 hija prinċipalment biex tiżgura li CO2 jista' jiġi riċiklat użu.
Għal applikazzjonijiet tal-idroġenu bħal ċelloli tal-fjuwil tal-membrana tal-protoni, l-idroġenu biss jintuża minflok is-CO2. CO2 isir emissjonijiet inutli, li jista 'jkollhom bżonn jiġu kkombinati ma' proċessi oħra ta 'mineralizzazzjoni (bħall-produzzjoni ta' karbonat tal-kalċju ta 'grad tal-ikel).
Madankollu, fil-proċessi kollha tas-separazzjoni tas-CO2, huwa mod aħjar biex tuża amina organika jew metanol biex jassorbi s-CO2. Speċjalment fil-proċess ta 'assorbiment tas-CO2 mill-metanol f'temperatura baxxa, is-solubilità ta' ħafna gassijiet se ssir ogħla f'temperatura baxxa. Is-solubilità ta 'l-idroġenu biss mhijiex limitata mit-temperatura, u iktar ma tkun baxxa t-temperatura, iktar tkun baxxa s-solubilità. Juri selettività tajba għas-separazzjoni H2.
Fil-proċess tal-irkupru tas-CO2, fuq il-premessa li tiġi evitata l-ħsara lir-rendiment tal-idroġenu, ipprova tevita li tuża reaġenti għaljin (bħal soda kawstika) li jistgħu jingħaqdu b'mod qawwi mas-CO, sabiex jiżguraw l-ekonomija tal-proċess.
Ħin tal-post: Diċ-10-2021
