Produksyon sa hydrogen gikan sa gas sa tubig

Sa bisan unsang proseso sa industriya sa pagmugna og syngas, importante kaayo ang paggamit sa progreso sa water gas shift reaction aron mabag-o ang CO ngadto sa hydrogen.
Kini nga reaksyon usa ka mabaliktad nga exothermic nga reaksyon. Kon mas taas ang temperatura, mas ubos ang katugbang nga equilibrium conversion. Sa samang higayon, kini nga reaksyon usa ka tipikal nga catalytic reaction. Kung walay catalyst, lisod ang pag-react sa 700. Sa presensya sa catalyst, ang temperatura sa reaksyon mokunhod pag-ayo. Kung mogamit og high temperature shift catalyst, ang temperatura sa reaksyon kay 300 ~ 500 °C; kung mogamit og low temperature shift catalyst, ang temperatura sa reaksyon kay 200-400 °C (table 22). Tungod kay ang reaksyon usa ka isomolecular reaction, ang pressure walay epekto sa reaction equilibrium, apan ang pressure operation makapauswag sa production intensity ug reaction rate.
Sa inisyal nga yugto sa reaksyon, ang proseso layo pa sa limitasyon sa ekwilibriyo ug gikontrol sa kinetics. Ang pagpataas sa temperatura makapauswag pag-ayo sa gikusgon sa reaksyon ug makapaayo sa kahusayan sa proseso. Sa ulahing yugto sa reaksyon, ang pagkakabig sa proseso limitado sa thermodynamic equilibrium. Ang thermodynamic equilibrium conversion sa taas nga temperatura medyo ubos. Busa, sa ulahing yugto sa reaksyon, ang operasyon sa ubos nga temperatura kinahanglan gamiton aron mapaayo ang pagkakabig sa CO. Ang thermodynamic ug kinetic nga mga kinaiya sa proseso nagtino nga ang proseso sa pagkakabig sa CO kinahanglan mogamit sa variable temperature operation.
Sa inisyal nga yugto sa reaksyon, ang proseso layo pa sa limitasyon sa ekwilibriyo ug gikontrol sa kinetics. Ang pagpataas sa temperatura makapauswag pag-ayo sa gikusgon sa reaksyon ug makapaayo sa kahusayan sa proseso. Sa ulahing yugto sa reaksyon, ang pagkakabig sa proseso limitado sa thermodynamic equilibrium. Ang thermodynamic equilibrium conversion sa taas nga temperatura medyo ubos. Busa, sa ulahing yugto sa reaksyon, ang operasyon sa ubos nga temperatura kinahanglan gamiton aron mapaayo ang pagkakabig sa CO. Ang thermodynamic ug kinetic nga mga kinaiya sa proseso nagtino nga ang proseso sa pagkakabig sa CO kinahanglan mogamit sa variable temperature operation.
Tungod sa limitasyon sa balanse sa reaksyon, bisan kung ang CO lawom nga nakabig human sa pagkakabig sa gas sa tubig sa ubos nga temperatura, ang sulud niini mga 1% gihapon, nga dili makatubag sa mga kinahanglanon sa paggamit sa daghang mga sunod nga proseso. Sa industriya, kini kasagaran makuha pinaagi sa pipila ka mga reaksyon sa kemikal. Ang pinili nga oksihenasyon sa CO ug O2 sa presensya sa daghang kantidad sa hydrogen makamugna og CO2, ug ang hydrogen ug O2 dali usab nga ma-react. Busa, ang proseso hugot nga nagdepende sa temperatura sa reaksyon ug sa klase sa catalyst [29301].
Laing industriyalisadong proseso mao ang hydrogenation sa CO2 nga adunay daghang hydrogen direkta sa nickel-based catalyst aron makahimo og methane.
Human sa pagbag-o sa gas sa tubig ug pagtangtang sa CO, ang mga nag-unang sangkap sa gas mahimong H2 ug CO2. Sa industriya sa sintetikong ammonia, ang CO2 kinahanglan una nga ibulag. Kini nga mga CO2 mahimong magpadayon sa pag-react sa ammonia nga namugna sa hydrogen sa sunod nga seksyon aron makamugna og ammonium bicarbonate, ammonium carbonate o urea ug uban pang kemikal nga abono aron makab-ot ang labing taas nga paggamit sa CO2. Niini nga proseso, ang teknolohiya sa pagbulag sa CO2 ug H2 nag-una aron masiguro nga ang CO2 mahimong magamit pag-usab.
Para sa mga aplikasyon sa hydrogen sama sa proton membrane fuel cells, hydrogen ra ang gigamit imbes nga CO2. Ang CO2 mahimong walay pulos nga mga emisyon, nga mahimong kinahanglan nga iuban sa ubang mga proseso sa mineralization (sama sa paghimo og food grade calcium carbonate).
Apan, sa tanang proseso sa pagbulag sa CO2, mas maayong gamiton ang organic amine o methanol aron masuhop ang CO2. Ilabi na sa proseso sa pagsuhop sa CO2 sa methanol sa ubos nga temperatura, ang solubility sa daghang mga gas motaas sa ubos nga temperatura. Ang solubility lang sa hydrogen ang dili limitado sa temperatura, ug kon mas ubos ang temperatura, mas ubos ang solubility. Nagpakita kini og maayong selectivity para sa pagbulag sa H2.
Sa proseso sa pagbawi sa CO2, sa tuyo nga malikayan ang kadaot sa ani sa hydrogen, paningkamoti nga likayan ang paggamit og mahal nga mga reagent (sama sa caustic soda) nga kusog nga mosagol sa CO, aron masiguro ang kahusayan sa proseso.