සින්ගස් ජනනය කිරීමේ ඕනෑම කාර්මික ක්රියාවලියකදී, CO හයිඩ්රජන් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා ජල වායු මාරු ප්රතික්රියාවේ ප්රගතිය භාවිතා කිරීම අත්යවශ්ය සම්බන්ධකයකි.
මෙම ප්රතික්රියාව ප්රතිවර්ත කළ හැකි තාපජ ප්රතික්රියාවකි. උෂ්ණත්වය වැඩි වන තරමට අනුරූප සමතුලිතතා පරිවර්තනය අඩු වේ. ඒ සමඟම, මෙම ප්රතික්රියාව සාමාන්ය උත්ප්රේරක ප්රතික්රියාවකි. උත්ප්රේරකයක් නොමැති විට, 700 ට ප්රතික්රියා කිරීම දුෂ්කර ය. උත්ප්රේරකයක් පවතින විට, ප්රතික්රියා උෂ්ණත්වය බෙහෙවින් අඩු වේ. ඉහළ උෂ්ණත්ව මාරු උත්ප්රේරකයක් භාවිතා කරන විට, ප්රතික්රියා උෂ්ණත්වය 300 ~ 500 ° C වේ; අඩු උෂ්ණත්ව මාරු උත්ප්රේරකයක් භාවිතා කරන විට, ප්රතික්රියා උෂ්ණත්වය 200-400 ° C වේ (වගුව 22). ප්රතික්රියාව සමස්ථානික ප්රතික්රියාවක් බැවින්, පීඩනය ප්රතික්රියා සමතුලිතතාවයට කිසිදු බලපෑමක් ඇති නොකරයි, නමුත් පීඩන ක්රියාකාරිත්වය නිෂ්පාදන තීව්රතාවය සහ ප්රතික්රියා අනුපාතය වැඩි දියුණු කළ හැකිය.
ප්රතික්රියාවේ ආරම්භක අවධියේදී, ක්රියාවලිය සමතුලිතතා සීමාවෙන් බොහෝ දුරස් වන අතර චාලක විද්යාව මගින් පාලනය වේ. උෂ්ණත්වය වැඩි කිරීමෙන් ප්රතික්රියා අනුපාතය බෙහෙවින් වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර ක්රියාවලි කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. ප්රතික්රියාවේ පසු අවධියේදී, ක්රියාවලියේ පරිවර්තනය තාප ගතික සමතුලිතතාවය මගින් සීමා කෙරේ. ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී තාප ගතික සමතුලිතතා පරිවර්තනය සාපේක්ෂව අඩුය. එබැවින්, ප්රතික්රියාවේ පසු අවධියේදී, CO පරිවර්තනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා අඩු උෂ්ණත්ව ක්රියාකාරිත්වය අනුගමනය කළ යුතුය. ක්රියාවලියේ තාප ගතික සහ චාලක ලක්ෂණ අනුව CO පරිවර්තන ක්රියාවලිය විචල්ය උෂ්ණත්ව ක්රියාකාරිත්වය අනුගමනය කළ යුතු බව තීරණය වේ.
ප්රතික්රියාවේ ආරම්භක අවධියේදී, ක්රියාවලිය සමතුලිතතා සීමාවෙන් බොහෝ දුරස් වන අතර චාලක විද්යාව මගින් පාලනය වේ. උෂ්ණත්වය වැඩි කිරීමෙන් ප්රතික්රියා අනුපාතය බෙහෙවින් වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර ක්රියාවලි කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. ප්රතික්රියාවේ පසු අවධියේදී, ක්රියාවලියේ පරිවර්තනය තාප ගතික සමතුලිතතාවය මගින් සීමා කෙරේ. ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී තාප ගතික සමතුලිතතා පරිවර්තනය සාපේක්ෂව අඩුය. එබැවින්, ප්රතික්රියාවේ පසු අවධියේදී, CO පරිවර්තනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා අඩු උෂ්ණත්ව ක්රියාකාරිත්වය අනුගමනය කළ යුතුය. ක්රියාවලියේ තාප ගතික සහ චාලක ලක්ෂණ අනුව CO පරිවර්තන ක්රියාවලිය විචල්ය උෂ්ණත්ව ක්රියාකාරිත්වය අනුගමනය කළ යුතු බව තීරණය වේ.
ප්රතික්රියා සමතුලිතතාවය සීමා කිරීම හේතුවෙන්, අඩු උෂ්ණත්ව ජල වායු පරිවර්තනයෙන් පසු CO ගැඹුරින් පරිවර්තනය වුවද, එහි අන්තර්ගතය තවමත් 1% ක් පමණ වන අතර එමඟින් බොහෝ පසුකාලීන ක්රියාවලීන්හි භාවිත අවශ්යතා සපුරාලිය නොහැක. කර්මාන්තයේ දී, එය සාමාන්යයෙන් සමහර රසායනික ප්රතික්රියා මගින් ඉවත් කරනු ලැබේ. හයිඩ්රජන් විශාල ප්රමාණයක් ඉදිරියේ CO සහ O2 තෝරාගත් ඔක්සිකරණය CO2 ජනනය කරන අතර, හයිඩ්රජන් සහ O2 ද ප්රතික්රියා කිරීමට පහසුය. එබැවින්, ක්රියාවලිය දැඩි ලෙස රඳා පවතින්නේ ප්රතික්රියා උෂ්ණත්වය සහ උත්ප්රේරක වර්ගය මත ය [29301].
තවත් කාර්මිකකරණය වූ ක්රියාවලියක් වන්නේ මීතේන් නිපදවීම සඳහා නිකල් මත පදනම් වූ උත්ප්රේරකයක් මත සෘජුවම පවතින හයිඩ්රජන් විශාල ප්රමාණයක් සමඟ CO හයිඩ්රජනීකරණය කිරීමයි.
ජල වායු පරිවර්තනය සහ CO ඉවත් කිරීමෙන් පසු, වායුවේ ප්රධාන සංරචක H2 සහ CO2 බවට පත්වේ. කෘතිම ඇමෝනියා කර්මාන්තයේ දී, CO2 මුලින්ම වෙන් කළ යුතුය. මෙම CO2 වලට ඊළඟ කොටසේදී හයිඩ්රජන් මගින් ජනනය වන ඇමෝනියා සමඟ ප්රතික්රියා කර ඇමෝනියම් බයිකාබනේට්, ඇමෝනියම් කාබනේට් හෝ යූරියා සහ අනෙකුත් රසායනික පොහොර ජනනය කර CO2 උපරිම ලෙස භාවිතා කිරීම සහතික කළ හැකිය. මෙම ක්රියාවලියේදී, CO2 සහ H2 වෙන් කිරීමේ තාක්ෂණය ප්රධාන වශයෙන් CO2 ප්රතිචක්රීකරණය කළ හැකි බව සහතික කිරීමයි.
ප්රෝටෝන පටල ඉන්ධන සෛල වැනි හයිඩ්රජන් යෙදීම් සඳහා, CO2 වෙනුවට හයිඩ්රජන් පමණක් භාවිතා වේ. CO2 නිෂ්ඵල විමෝචනයක් බවට පත්වන අතර, එය අනෙකුත් ඛනිජකරණ ක්රියාවලීන් (ආහාර ශ්රේණියේ කැල්සියම් කාබනේට් නිෂ්පාදනය වැනි) සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීමට අවශ්ය විය හැකිය.
කෙසේ වෙතත්, CO2 වෙන් කිරීමේ සියලුම ක්රියාවලීන්හිදී, CO2 අවශෝෂණය කර ගැනීම සඳහා කාබනික ඇමයින් හෝ මෙතනෝල් භාවිතා කිරීම වඩා හොඳ ක්රමයකි. විශේෂයෙන් අඩු උෂ්ණත්වයකදී මෙතනෝල් මගින් CO2 අවශෝෂණය කිරීමේ ක්රියාවලියේදී, බොහෝ වායූන්ගේ ද්රාව්යතාව අඩු උෂ්ණත්වයකදී වැඩි වේ. හයිඩ්රජන් වල ද්රාව්යතාව පමණක් උෂ්ණත්වයෙන් සීමා නොවන අතර උෂ්ණත්වය අඩු වන විට ද්රාව්යතාව අඩු වේ. එය H2 වෙන් කිරීම සඳහා හොඳ තේරීමක් පෙන්නුම් කරයි.
CO2 ප්රතිසාධන ක්රියාවලියේදී, හයිඩ්රජන් අස්වැන්නට වන හානිය වළක්වා ගැනීමේ පදනම මත, ක්රියාවලියේ කාර්යක්ෂමතාව සහතික කිරීම සඳහා CO සමඟ දැඩි ලෙස ඒකාබද්ධ විය හැකි මිල අධික ප්රතික්රියාකාරක (කෝස්ටික් සෝඩා වැනි) භාවිතා කිරීමෙන් වැළකී සිටීමට උත්සාහ කරන්න.
පළ කිරීමේ කාලය: දෙසැම්බර්-10-2021