In aon phróiseas tionsclaíoch chun sionghás a ghiniúint, is nasc riachtanach é dul chun cinn imoibriú aistrithe gáis uisce a úsáid chun CO a thiontú ina hidrigin.
Is imoibriú eisiteirmeach inchúlaithe é an t-imoibriú seo. Dá airde an teocht, is ea is ísle an comhshó cothromaíochta comhfhreagrach. Ag an am céanna, is imoibriú catalaíoch tipiciúil é an t-imoibriú seo. Nuair nach bhfuil catalaíoch ann, is deacair imoibriú ag 700. I láthair catalaíoch, laghdaítear teocht an imoibrithe go mór. Agus catalaíoch aistrithe ardteochta á úsáid, is é 300 ~ 500 °C teocht an imoibrithe; Nuair a úsáidtear an catalaíoch aistrithe ísealteochta, is é 200-400 °C teocht an imoibrithe (tábla 22). Toisc gur imoibriú isimóilíneach é an t-imoibriú, níl aon éifeacht ag an mbrú ar chothromaíocht an imoibrithe, ach is féidir leis an oibríocht brú déine an táirgthe agus an ráta imoibrithe a fheabhsú.
Ag céim tosaigh an imoibrithe, bíonn an próiseas i bhfad ón teorainn chothromaíochta agus rialaítear é le cinéitic. Is féidir le méadú na teochta an ráta imoibrithe a fheabhsú go mór agus éifeachtúlacht an phróisis a fheabhsú. Sa chéim níos déanaí den imoibriú, bíonn tiontú an phróisis teoranta ag cothromaíocht theirmidinimiciúil. Tá an tiontú cothromaíochta theirmidinimiciúil ag teocht ard sách íseal. Dá bhrí sin, sa chéim níos déanaí den imoibriú, ba cheart oibriú ísealteochta a ghlacadh chun tiontú CO a fheabhsú. Cinneann tréithe teirmidinimiciúla agus cinéiteacha an phróisis gur cheart don phróiseas tiontaithe CO oibriú teocht athraitheach a ghlacadh.
Ag céim tosaigh an imoibrithe, bíonn an próiseas i bhfad ón teorainn chothromaíochta agus rialaítear é le cinéitic. Is féidir le méadú na teochta an ráta imoibrithe a fheabhsú go mór agus éifeachtúlacht an phróisis a fheabhsú. Sa chéim níos déanaí den imoibriú, bíonn tiontú an phróisis teoranta ag cothromaíocht theirmidinimiciúil. Tá an tiontú cothromaíochta theirmidinimiciúil ag teocht ard sách íseal. Dá bhrí sin, sa chéim níos déanaí den imoibriú, ba cheart oibriú ísealteochta a ghlacadh chun tiontú CO a fheabhsú. Cinneann tréithe teirmidinimiciúla agus cinéiteacha an phróisis gur cheart don phróiseas tiontaithe CO oibriú teocht athraitheach a ghlacadh.
Mar gheall ar shrianadh ar chothromaíocht imoibrithe, cé go ndéantar CO a thiontú go domhain tar éis tiontú gáis uisce ag teocht íseal, tá a cion fós thart ar 1%, rud nach féidir leis freastal ar riachtanais úsáide go leor próiseas ina dhiaidh sin. Sa tionscal, baintear é de ghnáth trí roinnt imoibrithe ceimiceacha. Gineann ocsaídiú roghnach CO agus O2 i láthair méid mór hidrigine CO2, agus is furasta imoibriú le hidrigin agus O2 freisin. Dá bhrí sin, braitheann an próiseas go docht ar theocht an imoibrithe agus ar an gcineál catalaíoch [29301].
Próiseas tionsclaithe eile is ea hidriginiú CO le méid mór hidrigine atá ann cheana féin go díreach ar chatalaíoch bunaithe ar nicil chun meatán a tháirgeadh.
Tar éis claochlú gás uisce agus baint CO, is iad príomh-chomhpháirteanna an gháis H2 agus CO2. Sa tionscal amóinia sintéiseach, ní mór CO2 a dheighilt ar dtús. Is féidir leis an CO2 seo leanúint ar aghaidh ag imoibriú leis an amóinia a ghintear le hidrigin sa chuid ina dhiaidh sin chun décharbónáit amóiniam, carbónáit amóiniam nó úiré agus leasacháin cheimiceacha eile a ghiniúint chun an úsáid is mó a bhaint as CO2. Sa phróiseas seo, is é príomhchuspóir na teicneolaíochta deighilte CO2 agus H2 a chinntiú gur féidir CO2 a athchúrsáil.
I gcás feidhmeanna hidrigine amhail cealla breosla prótóin-membrane, ní úsáidtear ach hidrigin in ionad CO2. Éiríonn CO2 ina astaíochtaí gan úsáid, agus b’fhéidir go mbeadh gá iad a chomhcheangal le próisis mianraithe eile (amhail táirgeadh carbónáit chailciam grád bia).
Mar sin féin, i ngach próiseas deighilte CO2, is bealach níos fearr aimín orgánach nó meatánól a úsáid chun CO2 a ionsú. Go háirithe i bpróiseas ionsú CO2 ag meatánól ag teocht íseal, beidh intuaslagthacht go leor gás níos airde ag teocht íseal. Níl intuaslagthacht hidrigine teoranta ag teocht amháin, agus dá ísle an teocht, is ísle an intuaslagthacht. Taispeánann sé roghnaíocht mhaith le haghaidh deighilte H2.
Agus CO2 á aisghabháil, ar an mbonn go seachnófar damáiste don toradh hidrigine, déan iarracht imoibrithe costasacha (amhail sóid loiscneach) a sheachaint a fhéadann meascadh go láidir le CO, chun geilleagar an phróisis a chinntiú.
Am an phoist: 10 Nollaig 2021