Fi kwalunkwe proċess industrijali tal-ġenerazzjoni tas-syngas, huwa rabta essenzjali li jintuża l-progress tar-reazzjoni tal-bidla tal-gass tal-ilma biex is-CO2 jiġi kkonvertit f'idroġenu.
Din ir-reazzjoni hija reazzjoni eżotermika riversibbli. Iktar ma tkun għolja t-temperatura, iktar tkun baxxa l-konverżjoni tal-ekwilibriju korrispondenti. Fl-istess ħin, din ir-reazzjoni hija reazzjoni katalitika tipika. Meta ma jkunx hemm katalist, ikun diffiċli li tirreaġixxi f'700. Fil-preżenza ta' katalist, it-temperatura tar-reazzjoni titnaqqas ħafna. Meta jintuża katalist ta' bidla f'temperatura għolja, it-temperatura tar-reazzjoni hija 300 ~ 500 °C; Meta jintuża l-katalist ta' bidla f'temperatura baxxa, it-temperatura tar-reazzjoni hija 200-400 °C (tabella 22). Minħabba li r-reazzjoni hija reazzjoni iżomolekulari, il-pressjoni m'għandha l-ebda effett fuq l-ekwilibriju tar-reazzjoni, iżda l-operazzjoni tal-pressjoni tista' ttejjeb l-intensità tal-produzzjoni u r-rata tar-reazzjoni.
Fl-istadju inizjali tar-reazzjoni, il-proċess ikun 'il bogħod mil-limitu tal-ekwilibriju u jkun ikkontrollat mill-kinetika. Iż-żieda fit-temperatura tista' ttejjeb ħafna r-rata tar-reazzjoni u ttejjeb l-effiċjenza tal-proċess. Fl-istadju aktar tard tar-reazzjoni, il-konverżjoni tal-proċess hija limitata mill-ekwilibriju termodinamiku. Il-konverżjoni tal-ekwilibriju termodinamiku f'temperatura għolja hija relattivament baxxa. Għalhekk, fl-istadju aktar tard tar-reazzjoni, għandha tiġi adottata operazzjoni f'temperatura baxxa biex tittejjeb il-konverżjoni tas-CO2. Il-karatteristiċi termodinamiċi u kinetiċi tal-proċess jiddeterminaw li l-proċess ta' konverżjoni tas-CO2 għandu jadotta operazzjoni f'temperatura varjabbli.
Fl-istadju inizjali tar-reazzjoni, il-proċess ikun 'il bogħod mil-limitu tal-ekwilibriju u jkun ikkontrollat mill-kinetika. Iż-żieda fit-temperatura tista' ttejjeb ħafna r-rata tar-reazzjoni u ttejjeb l-effiċjenza tal-proċess. Fl-istadju aktar tard tar-reazzjoni, il-konverżjoni tal-proċess hija limitata mill-ekwilibriju termodinamiku. Il-konverżjoni tal-ekwilibriju termodinamiku f'temperatura għolja hija relattivament baxxa. Għalhekk, fl-istadju aktar tard tar-reazzjoni, għandha tiġi adottata operazzjoni f'temperatura baxxa biex tittejjeb il-konverżjoni tas-CO2. Il-karatteristiċi termodinamiċi u kinetiċi tal-proċess jiddeterminaw li l-proċess ta' konverżjoni tas-CO2 għandu jadotta operazzjoni f'temperatura varjabbli.
Minħabba r-restrizzjoni tal-bilanċ tar-reazzjoni, għalkemm is-CO jiġi kkonvertit profondament wara l-konverżjoni tal-gass tal-ilma f'temperatura baxxa, il-kontenut tiegħu għadu madwar 1%, li ma jistax jissodisfa r-rekwiżiti tal-użu ta' ħafna proċessi sussegwenti. Fl-industrija, ġeneralment jitneħħa permezz ta' xi reazzjonijiet kimiċi. L-ossidazzjoni selettiva tas-CO u l-O2 fil-preżenza ta' ammont kbir ta' idroġenu tiġġenera s-CO2, u l-idroġenu u l-O2 huma wkoll faċli biex jirreaġixxu. Għalhekk, il-proċess jiddependi strettament mit-temperatura tar-reazzjoni u t-tip ta' katalist [29301].
Proċess industrijalizzat ieħor huwa l-idroġenazzjoni tas-CO b'ammont kbir ta' idroġenu eżistenti direttament fuq katalist ibbażat fuq in-nikil biex jipproduċi l-metanu.
Wara t-trasformazzjoni tal-gass tal-ilma u t-tneħħija tas-CO, il-komponenti ewlenin tal-gass isiru H2 u CO2. Fl-industrija tal-ammonja sintetika, is-CO2 jeħtieġ li jiġi separat l-ewwel. Dan is-CO2 jista' jkompli jirreaġixxi mal-ammonja ġġenerata mill-idroġenu fit-taqsima sussegwenti biex jiġġenera bikarbonat tal-ammonju, karbonat tal-ammonju jew urea u fertilizzanti kimiċi oħra biex jinkiseb l-użu massimu tas-CO2. F'dan il-proċess, it-teknoloġija tas-separazzjoni tas-CO2 u l-H2 hija prinċipalment biex tiżgura li s-CO2 jista' jiġi riċiklat.
Għal applikazzjonijiet tal-idroġenu bħal ċelloli tal-fjuwil bil-membrana tal-protoni, jintuża biss l-idroġenu minflok is-CO2. Is-CO2 isir emissjonijiet inutli, li jistgħu jeħtieġu li jiġu kkombinati ma' proċessi oħra ta' mineralizzazzjoni (bħall-produzzjoni ta' karbonat tal-kalċju ta' grad alimentari).
Madankollu, fil-proċessi kollha ta' separazzjoni tas-CO2, huwa mod aħjar li tuża amina organika jew metanol biex tassorbi s-CO2. Speċjalment fil-proċess ta' assorbiment tas-CO2 mill-metanol f'temperatura baxxa, is-solubilità ta' ħafna gassijiet issir ogħla f'temperatura baxxa. Is-solubilità tal-idroġenu biss mhijiex limitata mit-temperatura, u iktar ma tkun baxxa t-temperatura, iktar tkun baxxa s-solubilità. Turi selettività tajba għas-separazzjoni tal-H2.
Fil-proċess tal-irkupru tas-CO2, bil-premessa li tevita ħsara lir-rendiment tal-idroġenu, ipprova evita li tuża reaġenti għaljin (bħal soda kawstika) li jistgħu jingħaqdu sew mas-CO, sabiex tiżgura l-ekonomija tal-proċess.
Ħin tal-posta: 10 ta' Diċembru 2021