ਪਾਣੀ ਦੀ ਗੈਸ ਤੋਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ

ਸਿੰਗਾਸ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਕਿਸੇ ਵੀ ਉਦਯੋਗਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਇਹ CO ਨੂੰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਵਿੱਚ ਬਦਲਣ ਲਈ ਪਾਣੀ ਦੀ ਗੈਸ ਸ਼ਿਫਟ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੀ ਪ੍ਰਗਤੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਜ਼ਰੂਰੀ ਲਿੰਕ ਹੈ।
ਇਹ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਇੱਕ ਉਲਟੀ ਐਕਸੋਥਰਮਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ ਜਿੰਨਾ ਉੱਚਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਅਨੁਸਾਰੀ ਸੰਤੁਲਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਓਨਾ ਹੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗਾ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਇਹ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਇੱਕ ਆਮ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੈ. ਜਦੋਂ ਕੋਈ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਤਾਂ 700 'ਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਸ਼ਿਫਟ ਕੈਟਾਲਿਸਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ 300 ~ 500 ° C ਹੁੰਦਾ ਹੈ; ਜਦੋਂ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਸ਼ਿਫਟ ਕੈਟਾਲਿਸਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ 200-400 ° C (ਸਾਰਣੀ 22) ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਇੱਕ ਆਈਸੋਮੋਲੇਕੂਲਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਹੈ, ਦਬਾਅ ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਸੰਤੁਲਨ 'ਤੇ ਕੋਈ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਪਰ ਦਬਾਅ ਦੀ ਕਾਰਵਾਈ ਉਤਪਾਦਨ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦਰ ਨੂੰ ਸੁਧਾਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਪੜਾਅ 'ਤੇ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸੰਤੁਲਨ ਸੀਮਾ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਦੂਰ ਹੈ ਅਤੇ ਗਤੀ ਵਿਗਿਆਨ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸੁਧਾਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਬਾਅਦ ਦੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸੰਤੁਲਨ ਦੁਆਰਾ ਸੀਮਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸੰਤੁਲਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਬਾਅਦ ਦੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, CO ਪਰਿਵਰਤਨ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨ ਲਈ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਕਾਰਵਾਈ ਨੂੰ ਅਪਣਾਇਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ. ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀਆਂ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਅਤੇ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ CO ਪਰਿਵਰਤਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਵੇਰੀਏਬਲ ਤਾਪਮਾਨ ਕਾਰਵਾਈ ਨੂੰ ਅਪਣਾਉਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਪੜਾਅ 'ਤੇ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸੰਤੁਲਨ ਸੀਮਾ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਦੂਰ ਹੈ ਅਤੇ ਗਤੀ ਵਿਗਿਆਨ ਦੁਆਰਾ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੀ ਦਰ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸੁਧਾਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਬਾਅਦ ਦੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸੰਤੁਲਨ ਦੁਆਰਾ ਸੀਮਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸੰਤੁਲਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਬਾਅਦ ਦੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, CO ਪਰਿਵਰਤਨ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਨ ਲਈ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਕਾਰਵਾਈ ਨੂੰ ਅਪਣਾਇਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ. ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀਆਂ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਅਤੇ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ CO ਪਰਿਵਰਤਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਵੇਰੀਏਬਲ ਤਾਪਮਾਨ ਕਾਰਵਾਈ ਨੂੰ ਅਪਣਾਉਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਸੰਤੁਲਨ ਦੀ ਪਾਬੰਦੀ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਗੈਸ ਪਰਿਵਰਤਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ CO ਨੂੰ ਡੂੰਘਾਈ ਨਾਲ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਸਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਅਜੇ ਵੀ ਲਗਭਗ 1% ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਅਗਲੀਆਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੀ। ਉਦਯੋਗ ਵਿੱਚ, ਇਸਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੁਝ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਹਟਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ CO ਅਤੇ O2 ਦਾ ਚੋਣਵੇਂ ਆਕਸੀਕਰਨ CO2 ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਅਤੇ O2 ਵੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਸਖਤੀ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਦੀ ਕਿਸਮ [29301] 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।
ਇਕ ਹੋਰ ਉਦਯੋਗਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਮੀਥੇਨ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਨਿਕਲ ਆਧਾਰਿਤ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ 'ਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਨਾਲ CO ਦਾ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨੀਕਰਨ ਹੈ।
ਪਾਣੀ ਦੀ ਗੈਸ ਪਰਿਵਰਤਨ ਅਤੇ CO ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਗੈਸ ਦੇ ਮੁੱਖ ਹਿੱਸੇ H2 ਅਤੇ CO2 ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਅਮੋਨੀਆ ਉਦਯੋਗ ਵਿੱਚ, CO2 ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਵੱਖ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ CO2 ਅਮੋਨੀਅਮ ਬਾਈਕਾਰਬੋਨੇਟ, ਅਮੋਨੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਜਾਂ ਯੂਰੀਆ ਅਤੇ ਹੋਰ ਰਸਾਇਣਕ ਖਾਦਾਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਅਗਲੇ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੁਆਰਾ ਉਤਪੰਨ ਅਮੋਨੀਆ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਨਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖ ਸਕਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ CO2 ਦੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤੋਂ ਦਾ ਅਹਿਸਾਸ ਹੋ ਸਕੇ। ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, CO2 ਅਤੇ H2 ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨ ਦੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਹੈ ਕਿ CO2 ਨੂੰ ਰੀਸਾਈਕਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਝਿੱਲੀ ਦੇ ਬਾਲਣ ਸੈੱਲਾਂ ਲਈ, CO2 ਦੀ ਬਜਾਏ ਸਿਰਫ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। CO2 ਬੇਕਾਰ ਨਿਕਾਸ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਹੋਰ ਖਣਿਜੀਕਰਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਫੂਡ ਗ੍ਰੇਡ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਕਾਰਬੋਨੇਟ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ) ਨਾਲ ਜੋੜਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, CO2 ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨ ਦੀਆਂ ਸਾਰੀਆਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ, CO2 ਨੂੰ ਜਜ਼ਬ ਕਰਨ ਲਈ ਜੈਵਿਕ ਅਮੀਨ ਜਾਂ ਮੀਥੇਨੌਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਇੱਕ ਬਿਹਤਰ ਤਰੀਕਾ ਹੈ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਮੀਥੇਨੌਲ ਦੁਆਰਾ CO2 ਸੋਖਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਉੱਚੀ ਹੋ ਜਾਵੇਗੀ। ਸਿਰਫ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਦੀ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਤਾਪਮਾਨ ਦੁਆਰਾ ਸੀਮਿਤ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਜਿੰਨਾ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗਾ, ਓਨੀ ਹੀ ਘੱਟ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਹੋਵੇਗੀ। ਇਹ H2 ਵਿਛੋੜੇ ਲਈ ਚੰਗੀ ਚੋਣ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
CO2 ਨੂੰ ਮੁੜ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਉਪਜ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਤੋਂ ਬਚਣ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਮਹਿੰਗੇ ਰੀਐਜੈਂਟਸ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕਾਸਟਿਕ ਸੋਡਾ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਚਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰੋ ਜੋ CO ਨਾਲ ਮਜ਼ਬੂਤੀ ਨਾਲ ਜੋੜ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਜੋ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਆਰਥਿਕਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ।