Mewn unrhyw broses ddiwydiannol o gynhyrchu nwy synthesis, mae'n gyswllt hanfodol i ddefnyddio cynnydd yr adwaith symud nwy dŵr i drosi CO yn hydrogen.
Mae'r adwaith hwn yn adwaith ecsothermig gwrthdroadwy. Po uchaf yw'r tymheredd, yr isaf yw'r trawsnewidiad ecwilibriwm cyfatebol. Ar yr un pryd, mae'r adwaith hwn yn adwaith catalytig nodweddiadol. Pan nad oes catalydd, mae'n anodd adweithio ar 700. Ym mhresenoldeb catalydd, mae tymheredd yr adwaith yn cael ei ostwng yn fawr. Wrth ddefnyddio catalydd symud tymheredd uchel, tymheredd yr adwaith yw 300 ~ 500 °C; Pan ddefnyddir y catalydd symud tymheredd isel, tymheredd yr adwaith yw 200-400 °C (tabl 22). Gan fod yr adwaith yn adwaith isomoleciwlaidd, nid oes gan y pwysau unrhyw effaith ar ecwilibriwm yr adwaith, ond gall y gweithrediad pwysau wella dwyster cynhyrchu a chyfradd yr adwaith.
Yng nghyfnod cychwynnol yr adwaith, mae'r broses ymhell o'r terfyn ecwilibriwm ac mae'n cael ei rheoli gan gineteg. Gall cynyddu'r tymheredd wella cyfradd yr adwaith yn fawr a gwella effeithlonrwydd y broses. Yng nghyfnod diweddarach yr adwaith, mae trawsnewid y broses wedi'i gyfyngu gan ecwilibriwm thermodynamig. Mae'r trawsnewid ecwilibriwm thermodynamig ar dymheredd uchel yn gymharol isel. Felly, yn ystod cyfnod diweddarach yr adwaith, dylid mabwysiadu gweithrediad tymheredd isel i wella'r trawsnewid CO. Mae nodweddion thermodynamig a chinetig y broses yn pennu y dylai'r broses drawsnewid CO fabwysiadu gweithrediad tymheredd amrywiol.
Yng nghyfnod cychwynnol yr adwaith, mae'r broses ymhell o'r terfyn ecwilibriwm ac mae'n cael ei rheoli gan gineteg. Gall cynyddu'r tymheredd wella cyfradd yr adwaith yn fawr a gwella effeithlonrwydd y broses. Yng nghyfnod diweddarach yr adwaith, mae trawsnewid y broses wedi'i gyfyngu gan ecwilibriwm thermodynamig. Mae'r trawsnewid ecwilibriwm thermodynamig ar dymheredd uchel yn gymharol isel. Felly, yn ystod cyfnod diweddarach yr adwaith, dylid mabwysiadu gweithrediad tymheredd isel i wella'r trawsnewid CO. Mae nodweddion thermodynamig a chinetig y broses yn pennu y dylai'r broses drawsnewid CO fabwysiadu gweithrediad tymheredd amrywiol.
Oherwydd cyfyngiad cydbwysedd yr adwaith, er bod CO yn cael ei drawsnewid yn ddwfn ar ôl trawsnewid nwy dŵr tymheredd isel, mae ei gynnwys tua 1% o hyd, ac ni all fodloni gofynion defnydd llawer o brosesau dilynol. Mewn diwydiant, fel arfer caiff ei dynnu gan rai adweithiau cemegol. Mae ocsideiddio dethol CO ac O2 ym mhresenoldeb llawer iawn o hydrogen yn cynhyrchu CO2, ac mae hydrogen ac O2 hefyd yn hawdd i adweithio. Felly, mae'r broses yn dibynnu'n llym ar dymheredd yr adwaith a'r math o gatalydd [29301].
Proses ddiwydiannol arall yw hydrogeniad CO gyda llawer iawn o hydrogen presennol yn uniongyrchol ar gatalydd seiliedig ar nicel i gynhyrchu methan.
Ar ôl trawsnewid nwy dŵr a chael gwared â CO, prif gydrannau'r nwy yw H2 a CO2. Yn y diwydiant amonia synthetig, mae angen gwahanu CO2 yn gyntaf. Gall y CO2 hwn barhau i adweithio ag amonia a gynhyrchir gan hydrogen yn yr adran ddilynol i gynhyrchu bicarbonad amoniwm, carbonad amoniwm neu wrea a gwrteithiau cemegol eraill i wireddu'r defnydd mwyaf o CO2. Yn y broses hon, prif bwrpas y dechnoleg gwahanu CO2 a H2 yw sicrhau y gellir ailgylchu CO2.
Ar gyfer cymwysiadau hydrogen fel celloedd tanwydd pilen proton, dim ond hydrogen a ddefnyddir yn lle CO2. Mae CO2 yn dod yn allyriadau diwerth, y gallai fod angen eu cyfuno â phrosesau mwyneiddio eraill (megis cynhyrchu calsiwm carbonad gradd bwyd).
Fodd bynnag, ym mhob proses o wahanu CO2, mae'n well defnyddio amin organig neu fethanol i amsugno CO2. Yn enwedig yn y broses o amsugno CO2 gan fethanol ar dymheredd isel, bydd hydoddedd llawer o nwyon yn uwch ar dymheredd isel. Dim ond hydoddedd hydrogen nad yw'n gyfyngedig gan dymheredd, a pho isaf yw'r tymheredd, yr isaf yw'r hydoddedd. Mae'n dangos detholusrwydd da ar gyfer gwahanu H2.
Yn y broses o adfer CO2, ar y sail o osgoi difrod i gynnyrch hydrogen, ceisiwch osgoi defnyddio adweithyddion drud (fel soda costig) a all gyfuno'n gryf â CO, er mwyn sicrhau economi'r broses.
Amser postio: 10 Rhagfyr 2021