Nan nenpòt pwosesis endistriyèl pou jenere gaz sentetik, li esansyèl pou itilize pwogrè reyaksyon chanjman gaz dlo a pou konvèti CO2 an idwojèn.
Reyaksyon sa a se yon reyaksyon ègzotèmik revèsib. Plis tanperati a wo, se mwens konvèsyon ekilib korespondan an ap fèt. An menm tan, reyaksyon sa a se yon reyaksyon katalitik tipik. Lè pa gen katalis, li difisil pou reyaji nan 700. An prezans katalis, tanperati reyaksyon an diminye anpil. Lè w ap itilize katalis chanjman tanperati ki wo, tanperati reyaksyon an se 300 ~ 500 °C; Lè w ap itilize katalis chanjman tanperati ki ba, tanperati reyaksyon an se 200-400 °C (tablo 22). Paske reyaksyon an se yon reyaksyon izomolekilè, presyon an pa gen okenn efè sou ekilib reyaksyon an, men operasyon presyon an ka amelyore entansite pwodiksyon an ak vitès reyaksyon an.
Nan premye etap reyaksyon an, pwosesis la lwen limit ekilib la epi li kontwole pa sinetik. Ogmante tanperati a ka amelyore vitès reyaksyon an anpil epi amelyore efikasite pwosesis la. Nan etap pita nan reyaksyon an, konvèsyon pwosesis la limite pa ekilib termodinamik. Konvèsyon ekilib termodinamik nan tanperati ki wo relativman ba. Se poutèt sa, nan etap pita nan reyaksyon an, yo ta dwe adopte operasyon tanperati ki ba pou amelyore konvèsyon CO2 a. Karakteristik termodinamik ak sinetik pwosesis la detèmine ke pwosesis konvèsyon CO2 a ta dwe adopte operasyon tanperati varyab.
Nan premye etap reyaksyon an, pwosesis la lwen limit ekilib la epi li kontwole pa sinetik. Ogmante tanperati a ka amelyore vitès reyaksyon an anpil epi amelyore efikasite pwosesis la. Nan etap pita nan reyaksyon an, konvèsyon pwosesis la limite pa ekilib termodinamik. Konvèsyon ekilib termodinamik nan tanperati ki wo relativman ba. Se poutèt sa, nan etap pita nan reyaksyon an, yo ta dwe adopte operasyon tanperati ki ba pou amelyore konvèsyon CO2 a. Karakteristik termodinamik ak sinetik pwosesis la detèmine ke pwosesis konvèsyon CO2 a ta dwe adopte operasyon tanperati varyab.
Akòz restriksyon balans reyaksyon an, byenke CO konvèti pwofondman apre konvèsyon gaz dlo nan tanperati ki ba, kontni li toujou anviwon 1%, sa ki pa ka satisfè egzijans itilizasyon anpil pwosesis ki vin apre yo. Nan endistri, li anjeneral retire pa kèk reyaksyon chimik. Oksidasyon selektif CO ak O2 an prezans yon gwo kantite idwojèn jenere CO2, epi idwojèn ak O2 fasil pou reyaji tou. Se poutèt sa, pwosesis la depann estrikteman de tanperati reyaksyon an ak kalite katalis la [29301].
Yon lòt pwosesis endistriyalize se idrojenasyon CO2 avèk yon gwo kantite idwojèn ki deja egziste dirèkteman sou katalis ki baze sou nikèl pou pwodui metàn.
Apre transfòmasyon gaz dlo a ak eliminasyon CO a, prensipal konpozan gaz la vin H2 ak CO2. Nan endistri amonyak sentetik la, CO2 a bezwen separe an premye. CO2 sa yo ka kontinye reyaji avèk amonyak ki pwodui pa idwojèn nan seksyon ki vin apre a pou jenere bikabonat amonyòm, kabonat amonyòm oswa ure ak lòt angrè chimik pou reyalize maksimòm itilizasyon CO2 a. Nan pwosesis sa a, teknoloji separasyon CO2 ak H2 a se sitou pou asire ke CO2 ka resikle ak itilize.
Pou aplikasyon idwojèn tankou pil konbistib manbràn pwoton, se sèlman idwojèn yo itilize olye de CO2. CO2 vin tounen emisyon initil, ki ka bezwen konbine avèk lòt pwosesis mineralizasyon (tankou pwodiksyon kabonat kalsyòm ki bon pou manje).
Sepandan, nan tout pwosesis separasyon CO2, li pi bon pou itilize amin òganik oswa metanòl pou absòbe CO2. Espesyalman nan pwosesis absòpsyon CO2 pa metanòl nan tanperati ki ba, solubilite anpil gaz ap vin pi wo nan tanperati ki ba. Se sèlman solubilite idwojèn ki pa limite pa tanperati, epi pi ba tanperati a, se pi ba solubilite a. Li montre yon bon selektivite pou separasyon H2.
Nan pwosesis rekiperasyon CO2 a, sou baz pou evite domaj nan sede idwojèn nan, eseye evite itilize reyaktif chè (tankou soda kostik) ki ka konbine fòtman ak CO2, pou asire ekonomi pwosesis la.
Dat piblikasyon: 10 Desanm 2021