Dalam mana-mana proses perindustrian bagi menjana syngas, ia merupakan penghubung penting untuk menggunakan kemajuan tindak balas anjakan gas air bagi menukar CO kepada hidrogen.
Tindak balas ini merupakan tindak balas eksotermik boleh balik. Semakin tinggi suhu, semakin rendah penukaran keseimbangan yang sepadan. Pada masa yang sama, tindak balas ini merupakan tindak balas pemangkin yang tipikal. Apabila tiada mangkin, sukar untuk bertindak balas pada 700. Dengan kehadiran mangkin, suhu tindak balas akan berkurangan dengan ketara. Apabila menggunakan mangkin anjakan suhu tinggi, suhu tindak balas ialah 300 ~ 500 °C; Apabila mangkin anjakan suhu rendah digunakan, suhu tindak balas ialah 200-400 °C (jadual 22). Oleh kerana tindak balas tersebut merupakan tindak balas isomolekul, tekanan tidak memberi kesan kepada keseimbangan tindak balas, tetapi operasi tekanan boleh meningkatkan keamatan pengeluaran dan kadar tindak balas.
Pada peringkat awal tindak balas, proses ini jauh daripada had keseimbangan dan dikawal oleh kinetik. Peningkatan suhu boleh meningkatkan kadar tindak balas dan meningkatkan kecekapan proses dengan ketara. Pada peringkat akhir tindak balas, penukaran proses dihadkan oleh keseimbangan termodinamik. Penukaran keseimbangan termodinamik pada suhu tinggi adalah agak rendah. Oleh itu, pada peringkat akhir tindak balas, operasi suhu rendah perlu diguna pakai untuk meningkatkan penukaran CO. Ciri-ciri termodinamik dan kinetik proses menentukan bahawa proses penukaran CO harus menerima pakai operasi suhu berubah-ubah.
Pada peringkat awal tindak balas, proses ini jauh daripada had keseimbangan dan dikawal oleh kinetik. Peningkatan suhu boleh meningkatkan kadar tindak balas dan meningkatkan kecekapan proses dengan ketara. Pada peringkat akhir tindak balas, penukaran proses dihadkan oleh keseimbangan termodinamik. Penukaran keseimbangan termodinamik pada suhu tinggi adalah agak rendah. Oleh itu, pada peringkat akhir tindak balas, operasi suhu rendah perlu diguna pakai untuk meningkatkan penukaran CO. Ciri-ciri termodinamik dan kinetik proses menentukan bahawa proses penukaran CO harus menerima pakai operasi suhu berubah-ubah.
Disebabkan oleh sekatan keseimbangan tindak balas, walaupun CO ditukar secara mendalam selepas penukaran gas air suhu rendah, kandungannya masih kira-kira 1%, yang tidak dapat memenuhi keperluan penggunaan banyak proses berikutnya. Dalam industri, ia biasanya disingkirkan melalui beberapa tindak balas kimia. Pengoksidaan terpilih CO dan O2 dengan kehadiran sejumlah besar hidrogen menghasilkan CO2, dan hidrogen dan O2 juga mudah bertindak balas. Oleh itu, proses ini bergantung sepenuhnya pada suhu tindak balas dan jenis mangkin [29301].
Satu lagi proses perindustrian ialah penghidrogenan CO2 dengan sejumlah besar hidrogen sedia ada secara langsung pada mangkin berasaskan nikel untuk menghasilkan metana.
Selepas transformasi gas air dan penyingkiran CO, komponen utama gas menjadi H2 dan CO2. Dalam industri ammonia sintetik, CO2 perlu diasingkan terlebih dahulu. CO2 ini boleh terus bertindak balas dengan ammonia yang dihasilkan oleh hidrogen dalam bahagian seterusnya untuk menghasilkan ammonium bikarbonat, ammonium karbonat atau urea dan baja kimia lain untuk mencapai penggunaan CO2 yang maksimum. Dalam proses ini, teknologi pemisahan CO2 dan H2 adalah terutamanya untuk memastikan CO2 boleh dikitar semula.
Bagi aplikasi hidrogen seperti sel bahan api membran proton, hanya hidrogen digunakan sebagai ganti CO2. CO2 menjadi pelepasan yang tidak berguna, yang mungkin perlu digabungkan dengan proses mineralisasi lain (seperti penghasilan kalsium karbonat gred makanan).
Walau bagaimanapun, dalam semua proses pemisahan CO2, adalah lebih baik menggunakan amina organik atau metanol untuk menyerap CO2. Terutamanya dalam proses penyerapan CO2 oleh metanol pada suhu rendah, keterlarutan banyak gas akan menjadi lebih tinggi pada suhu rendah. Hanya keterlarutan hidrogen yang tidak terhad oleh suhu, dan semakin rendah suhu, semakin rendah keterlarutannya. Ia menunjukkan selektiviti yang baik untuk pemisahan H2.
Dalam proses pemulihan CO2, dengan tujuan mengelakkan kerosakan pada hasil hidrogen, cuba elakkan penggunaan reagen mahal (seperti soda kaustik) yang boleh bergabung dengan CO dengan kuat, bagi memastikan penjimatan proses tersebut.
Masa siaran: 10 Dis-2021