En iu ajn industria procezo de generado de sintgaso, estas esenca ligo uzi la progreson de la akvogasa ŝovreakcio por konverti CO2 en hidrogenon.
Ĉi tiu reakcio estas inversigebla eksoterma reakcio. Ju pli alta la temperaturo, des pli malalta la koresponda ekvilibra konvertiĝo. Samtempe, ĉi tiu reakcio estas tipa kataliza reakcio. Kiam ne estas katalizilo, malfacilas reagi je 700. Ĉeestante katalizilon, la reakcia temperaturo multe malaltiĝas. Kiam oni uzas alt-temperaturŝovan katalizilon, la reakcia temperaturo estas 300 ~ 500 °C; Kiam oni uzas malalt-temperaturŝovan katalizilon, la reakcia temperaturo estas 200-400 °C (tabelo 22). Ĉar la reakcio estas izomolekula reakcio, la premo ne havas efikon sur la reakcian ekvilibron, sed la prema operacio povas plibonigi la produktadan intensecon kaj reakcian rapidon.
En la komenca stadio de la reakcio, la procezo estas malproksima de la ekvilibra limo kaj estas kontrolata per kinetiko. Pliigo de la temperaturo povas multe plibonigi la reakcian rapidon kaj plibonigi la procezan efikecon. En la pli posta stadio de la reakcio, la konvertiĝo de la procezo estas limigita per termodinamika ekvilibro. La termodinamika ekvilibra konvertiĝo je alta temperaturo estas relative malalta. Tial, en la pli posta stadio de la reakcio, malalttemperatura operacio devus esti adoptita por plibonigi la CO2-konverton. La termodinamikaj kaj kinetaj karakterizaĵoj de la procezo determinas, ke la CO2-konverta procezo devus adopti varian temperaturan operacion.
En la komenca stadio de la reakcio, la procezo estas malproksima de la ekvilibra limo kaj estas kontrolata per kinetiko. Pliigo de la temperaturo povas multe plibonigi la reakcian rapidon kaj plibonigi la procezan efikecon. En la pli posta stadio de la reakcio, la konvertiĝo de la procezo estas limigita per termodinamika ekvilibro. La termodinamika ekvilibra konvertiĝo je alta temperaturo estas relative malalta. Tial, en la pli posta stadio de la reakcio, malalttemperatura operacio devus esti adoptita por plibonigi la CO2-konverton. La termodinamikaj kaj kinetaj karakterizaĵoj de la procezo determinas, ke la CO2-konverta procezo devus adopti varian temperaturan operacion.
Pro la limigo de la reakcia ekvilibro, kvankam CO estas profunde konvertita post malalt-temperatura akvogasa konverto, ĝia enhavo estas ankoraŭ ĉirkaŭ 1%, kio ne povas plenumi la uzpostulojn de multaj postaj procezoj. En industrio, ĝi estas kutime forigita per iuj kemiaj reakcioj. La selektema oksidado de CO kaj O2 en la ĉeesto de granda kvanto da hidrogeno generas CO2, kaj hidrogeno kaj O2 ankaŭ facile reagas. Tial, la procezo strikte dependas de la reakcia temperaturo kaj la tipo de katalizilo [29301].
Alia industriigita procezo estas la hidratigo de CO2 kun granda kvanto da ekzistanta hidrogeno rekte sur nikel-bazita katalizilo por produkti metanon.
Post la transformo de akvogaso kaj forigo de CO2, la ĉefaj komponantoj de la gaso fariĝas H2 kaj CO2. En la sinteza amoniaka industrio, CO2 unue devas esti apartigita. Ĉi tiu CO2 povas daŭre reagi kun amoniako generita de hidrogeno en la posta sekcio por generi amonian bikarbonaton, amonian karbonaton aŭ ureon kaj aliajn kemiajn sterkojn por atingi la maksimuman utiligon de CO2. En ĉi tiu procezo, la apartigteknologio de CO2 kaj H2 celas ĉefe certigi, ke CO2 povas esti reciklita kaj uzata.
Por hidrogenaj aplikoj kiel ekzemple protonmembranaj fuelpiloj, nur hidrogeno estas uzata anstataŭ CO2. CO2 fariĝas senutilaj emisioj, kiujn eble necesos kombini kun aliaj mineraligaj procezoj (kiel ekzemple la produktado de manĝtaŭga kalcia karbonato).
Tamen, en ĉiuj procezoj de CO2-apartigo, estas pli bone uzi organikan aminon aŭ metanolon por absorbi CO2. Precipe en la procezo de CO2-sorbo per metanolo je malalta temperaturo, la solvebleco de multaj gasoj fariĝos pli alta je malalta temperaturo. Nur la solvebleco de hidrogeno ne estas limigita de temperaturo, kaj ju pli malalta la temperaturo, des pli malalta la solvebleco. Ĝi montras bonan selektivecon por H2-apartigo.
En la procezo de reakiro de CO2, sub la premiso eviti damaĝon al la hidrogena rendimento, oni evitu la uzon de multekostaj reakciiloj (kiel ekzemple morda natro), kiuj povas forte kombiniĝi kun CO2, por certigi la ekonomion de la procezo.
Afiŝtempo: 10-a de decembro 2021