In ogni prucessu industriale di generazione di gas di sintesi, hè un ligame essenziale per aduprà u prugressu di a reazione di cambiamentu di gas d'acqua per cunvertisce u CO2 in idrogenu.
Sta reazione hè una reazione esotermica reversibile. Più alta hè a temperatura, più bassa hè a cunversione d'equilibriu currispundente. À u listessu tempu, sta reazione hè una reazione catalitica tipica. Quandu ùn ci hè micca catalizatore, hè difficiule di reagisce à 700. In presenza di catalizatore, a temperatura di reazione hè assai ridutta. Quandu si usa un catalizatore di cambiamentu di alta temperatura, a temperatura di reazione hè 300 ~ 500 ° C; Quandu si usa u catalizatore di cambiamentu di bassa temperatura, a temperatura di reazione hè 200-400 ° C (tabella 22). Siccome a reazione hè una reazione isomoleculare, a pressione ùn hà micca effettu nantu à l'equilibriu di reazione, ma l'operazione di pressione pò migliurà l'intensità di pruduzzione è a velocità di reazione.
À a fase iniziale di a reazione, u prucessu hè luntanu da u limite d'equilibriu è hè cuntrullatu da a cinetica. L'aumentu di a temperatura pò migliurà assai a velocità di reazione è migliurà l'efficienza di u prucessu. In a fase successiva di a reazione, a cunversione di u prucessu hè limitata da l'equilibriu termodinamicu. A cunversione d'equilibriu termodinamicu à alta temperatura hè relativamente bassa. Dunque, in a fase successiva di a reazione, si deve aduttà un funziunamentu à bassa temperatura per migliurà a cunversione di CO2. E caratteristiche termodinamiche è cinetiche di u prucessu determinanu chì u prucessu di cunversione di CO2 deve aduttà un funziunamentu à temperatura variabile.
À a fase iniziale di a reazione, u prucessu hè luntanu da u limite d'equilibriu è hè cuntrullatu da a cinetica. L'aumentu di a temperatura pò migliurà assai a velocità di reazione è migliurà l'efficienza di u prucessu. In a fase successiva di a reazione, a cunversione di u prucessu hè limitata da l'equilibriu termodinamicu. A cunversione d'equilibriu termodinamicu à alta temperatura hè relativamente bassa. Dunque, in a fase successiva di a reazione, si deve aduttà un funziunamentu à bassa temperatura per migliurà a cunversione di CO2. E caratteristiche termodinamiche è cinetiche di u prucessu determinanu chì u prucessu di cunversione di CO2 deve aduttà un funziunamentu à temperatura variabile.
A causa di a restrizione di l'equilibriu di reazione, ancu s'è u CO hè prufundamente cunvertitu dopu a cunversione di gasu d'acqua à bassa temperatura, u so cuntenutu hè sempre circa 1%, chì ùn pò micca risponde à i requisiti d'usu di parechji prucessi successivi. In l'industria, hè generalmente eliminatu da alcune reazioni chimiche. L'ossidazione selettiva di CO è O2 in presenza di una grande quantità d'idrogenu genera CO2, è l'idrogenu è l'O2 sò ancu faciuli da reagisce. Dunque, u prucessu dipende strettamente da a temperatura di reazione è da u tipu di catalizatore [29301].
Un altru prucessu industrializatu hè l'idrogenazione di CO2 cù una grande quantità d'idrogenu esistente direttamente nantu à un catalizatore à basa di nichel per pruduce metanu.
Dopu a trasfurmazione di u gasu d'acqua è a rimuzione di u CO, i cumpunenti principali di u gasu diventanu H2 è CO2. In l'industria di l'ammoniaca sintetica, u CO2 deve esse prima separatu. Quessi CO2 ponu cuntinuà à reagisce cù l'ammoniaca generata da l'idrogenu in a sezione successiva per generà bicarbonatu d'ammoniu, carbonatu d'ammoniu o urea è altri fertilizanti chimichi per ottene l'utilizazione massima di CO2. In questu prucessu, a tecnulugia di separazione di CO2 è H2 hè principalmente per assicurà chì u CO2 pò esse riciclatu.
Per l'applicazioni di l'idrogenu cum'è e pile à combustibile à membrana di protoni, solu l'idrogenu hè adupratu invece di u CO2. U CO2 diventa emissioni inutili, chì ponu avè bisognu di esse cumminate cù altri prucessi di mineralizazione (cum'è a pruduzzione di carbonatu di calciu di qualità alimentaria).
Tuttavia, in tutti i prucessi di separazione di CO2, hè un modu megliu aduprà amina organica o metanolu per assorbe CO2. In particulare in u prucessu di assorbimentu di CO2 da u metanolu à bassa temperatura, a solubilità di parechji gasi diventerà più alta à bassa temperatura. Solu a solubilità di l'idrogenu ùn hè micca limitata da a temperatura, è più bassa hè a temperatura, più bassa hè a solubilità. Mostra una bona selettività per a separazione di H2.
In u prucessu di ricuperazione di CO2, cù a premessa di evità danni à u rendimentu di l'idrogenu, pruvate à evità l'usu di reagenti cari (cum'è a soda caustica) chì ponu esse fortemente cumminati cù u CO, in modu da assicurà l'ecunumia di u prucessu.
Data di publicazione: 10 dicembre 2021