천연가스 수소 생산 플랜트의 공정 기술 제안 및 설명 (2)

3) CO 전환: 전환 가스가 폐열 보일러를 통해 열을 회수한 후, 온도가 약 360°C까지 낮아져 중온 전환로로 들어갑니다. 철계 촉매의 작용으로 일산화탄소는 수증기와 반응하여 이산화탄소와 수소를 생성합니다. 주요 반응은 다음과 같습니다.

CO+H₂O→CO₂ +H₂ +Q

CO 전환 반응은 발열 반응입니다. 저온은 전환 평형에 유리하여 더 높은 CO 전환율을 얻을 수 있으며, 결과적으로 단위 원료당 수소 생산량을 증가시킬 수 있습니다. 공정을 단순화하고 투자 비용을 절감하기 위해 천연가스를 수소로 전환하는 공정은 일반적으로 1단계 전환 방식을 사용합니다.

4) 수소 추출 원리 PSA 압력 스윙 흡착흡착이란 서로 다른 상의 두 물질이 접촉할 때, 밀도가 낮은 물질의 분자가 밀도가 높은 물질의 표면에 농축되는 현상 및 과정을 말합니다. 흡착 효과를 갖는 물질(일반적으로 밀도가 비교적 큰 다공성 고체)을 흡착제라고 하고, 흡착되는 물질(일반적으로 밀도가 비교적 작은 기체)을 흡착물이라고 합니다. 흡착제는 두 가지 특성을 지니는데, 첫째는 각 성분에 대한 흡착 용량이 다르다는 것이고, 둘째는 흡착물의 부분 압력이 증가함에 따라 흡착 용량이 증가하고, 흡착 온도가 증가함에 따라 감소한다는 것입니다. 흡착제의 첫 번째 특성을 이용하여 수소 함유 가스 공급원에서 불순물 성분을 선택적으로 흡착함으로써 수소 정제를 달성할 수 있습니다. 흡착제의 두 번째 특성을 활용함으로써, 흡착제는 저온 고압에서 흡착되고 고온 저압에서 탈착 및 재생될 수 있으므로, 흡착제의 흡착 및 재생 사이클을 형성하여 연속적인 수소 추출이라는 목적을 달성할 수 있다.

흡착량, 압력 및 온도의 관계 PSA 압력 스윙 흡착

랭뮤어 흡착 등온식에 따르면, 특정 온도에서 흡착된 성분의 탈착은 부분압을 낮춤으로써 완료되어야 합니다. 일반적으로 사용되는 탈착 방법으로는 대기압 분석과 진공 분석이 있으며, 두 방법 모두 흡착제에 흡착된 성분의 부분압을 낮추는 것을 목표로 합니다.

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