سۇ گازىدىن ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش

ھەر قانداق سانائەت سىنگاز ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا، سۇ گازىنىڭ يۆتكىلىش رېئاكسىيەسىنىڭ ئىلگىرىلىشىدىن پايدىلىنىپ، CO2 نى ھىدروگېنغا ئايلاندۇرۇش مۇھىم بىر ھالقا.
بۇ رېئاكسىيە قايتىلىنىدىغان ئېكسوتېرمىك رېئاكسىيە. تېمپېراتۇرا قانچە يۇقىرى بولسا، ماس كېلىدىغان تەڭپۇڭلۇق ئۆزگىرىشى شۇنچە تۆۋەن بولىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، بۇ رېئاكسىيە تىپىك كاتالىزاتورلۇق رېئاكسىيە. كاتالىزاتور بولمىغاندا، 700 گرادۇستا رېئاكسىيە قىلىش تەس. كاتالىزاتور بار بولغاندا، رېئاكسىيە تېمپېراتۇرىسى زور دەرىجىدە تۆۋەنلەيدۇ. يۇقىرى تېمپېراتۇرا يۆتكىلىش كاتالىزاتورىنى ئىشلەتكەندە، رېئاكسىيە تېمپېراتۇرىسى 300 ~ 500 سېلسىيە گرادۇس؛ تۆۋەن تېمپېراتۇرا يۆتكىلىش كاتالىزاتورىنى ئىشلەتكەندە، رېئاكسىيە تېمپېراتۇرىسى 200-400 سېلسىيە گرادۇس (22-جەدۋەل). رېئاكسىيە ئىزومولېكۇلا رېئاكسىيە بولغاچقا، بېسىم رېئاكسىيە تەڭپۇڭلۇقىغا تەسىر كۆرسەتمەيدۇ، ئەمما بېسىم ئىشلىتىش ئىشلەپچىقىرىش كۈچلۈكلۈكى ۋە رېئاكسىيە سۈرئىتىنى ياخشىلىيالايدۇ.
رېئاكسىيەنىڭ دەسلەپكى باسقۇچىدا، جەريان تەڭپۇڭلۇق چېكىدىن يىراق بولۇپ، كىنېتىكىسى تەرىپىدىن كونترول قىلىنىدۇ. تېمپېراتۇرىنى ئاشۇرۇش رېئاكسىيە سۈرئىتىنى زور دەرىجىدە ياخشىلاپ، جەرياننىڭ ئۈنۈمىنى ئاشۇرالايدۇ. رېئاكسىيەنىڭ كېيىنكى باسقۇچىدا، جەرياننىڭ ئۆزگىرىشى تېرمودىنامىكىلىق تەڭپۇڭلۇق بىلەن چەكلىنىدۇ. يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا تېرمودىنامىكىلىق تەڭپۇڭلۇق ئۆزگىرىشى نىسبەتەن تۆۋەن بولىدۇ. شۇڭا، رېئاكسىيەنىڭ كېيىنكى باسقۇچىدا، CO ئۆزگىرىشىنى ياخشىلاش ئۈچۈن تۆۋەن تېمپېراتۇرا مەشغۇلاتىنى قوللىنىش كېرەك. جەرياننىڭ تېرمودىنامىكىلىق ۋە كىنېتىكىلىق ئالاھىدىلىكلىرى CO ئۆزگەرتىش جەريانىنىڭ ئۆزگىرىشچان تېمپېراتۇرا مەشغۇلاتىنى قوللىنىشى كېرەكلىكىنى بەلگىلەيدۇ.
رېئاكسىيەنىڭ دەسلەپكى باسقۇچىدا، جەريان تەڭپۇڭلۇق چېكىدىن يىراق بولۇپ، كىنېتىكىسى تەرىپىدىن كونترول قىلىنىدۇ. تېمپېراتۇرىنى ئاشۇرۇش رېئاكسىيە سۈرئىتىنى زور دەرىجىدە ياخشىلاپ، جەرياننىڭ ئۈنۈمىنى ئاشۇرالايدۇ. رېئاكسىيەنىڭ كېيىنكى باسقۇچىدا، جەرياننىڭ ئۆزگىرىشى تېرمودىنامىكىلىق تەڭپۇڭلۇق بىلەن چەكلىنىدۇ. يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا تېرمودىنامىكىلىق تەڭپۇڭلۇق ئۆزگىرىشى نىسبەتەن تۆۋەن بولىدۇ. شۇڭا، رېئاكسىيەنىڭ كېيىنكى باسقۇچىدا، CO ئۆزگىرىشىنى ياخشىلاش ئۈچۈن تۆۋەن تېمپېراتۇرا مەشغۇلاتىنى قوللىنىش كېرەك. جەرياننىڭ تېرمودىنامىكىلىق ۋە كىنېتىكىلىق ئالاھىدىلىكلىرى CO ئۆزگەرتىش جەريانىنىڭ ئۆزگىرىشچان تېمپېراتۇرا مەشغۇلاتىنى قوللىنىشى كېرەكلىكىنى بەلگىلەيدۇ.
رېئاكسىيە تەڭپۇڭلۇقىنىڭ چەكلىنىشى سەۋەبىدىن، تۆۋەن تېمپېراتۇرىلىق سۇ گازىغا ئايلاندۇرۇلغاندىن كېيىن CO چوڭقۇر ئايلىنىدۇ، ئەمما ئۇنىڭ مىقدارى يەنىلا تەخمىنەن %1 بولۇپ، كېيىنكى نۇرغۇن جەريانلارنىڭ ئىشلىتىش تەلىپىنى قاندۇرالمايدۇ. سانائەتتە، ئادەتتە بەزى خىمىيىلىك رېئاكسىيەلەر ئارقىلىق چىقىرىۋېتىلىدۇ. كۆپ مىقداردىكى ھىدروگېننىڭ بولۇشىدا CO ۋە O2 نىڭ تاللاپ ئوكسىدلىنىشى CO2 نى ھاسىل قىلىدۇ، ھىدروگېن ۋە O2 نىڭ رېئاكسىيە قىلىشىمۇ ئاسان. شۇڭا، جەريان قاتتىق رېئاكسىيە تېمپېراتۇرىسى ۋە كاتالىزاتورنىڭ تۈرىگە باغلىق [29301].
يەنە بىر سانائەتلەشكەن جەريان بولسا، نىكېل ئاساسلىق كاتالىزاتورغا بىۋاسىتە كۆپ مىقداردىكى ۋودورود بىلەن CO نى ھىدروگېنلاشتۇرۇپ مېتان ئىشلەپچىقىرىشتۇر.
سۇ گازىنى ئايلاندۇرۇش ۋە CO2 نى چىقىرىۋېتىشتىن كېيىن، گازنىڭ ئاساسلىق تەركىبلىرى H2 ۋە CO2 غا ئايلىنىدۇ. سۈنئىي ئاممىياك سانائىتىدە، ئالدى بىلەن CO2 نى ئايرىش كېرەك. بۇ CO2 كېيىنكى بۆلەكتە ھىدروگېن ھاسىل قىلغان ئاممىياك بىلەن رېئاكسىيەنى داۋاملاشتۇرۇپ، ئاممونىي بىكاربونات، ئاممونىي كاربونات ياكى كاربامىد ۋە باشقا خىمىيىلىك ئوغۇتلارنى ھاسىل قىلىپ، CO2 دىن ئەڭ چوڭ پايدىلىنىشقا ئېرىشىدۇ. بۇ جەرياندا، CO2 ۋە H2 نى ئايرىش تېخنىكىسى ئاساسلىقى CO2 نىڭ قايتا ئىشلەتكىلى بولىدىغانلىقىغا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈندۇر.
پروتون پەردىسى يېقىلغۇ باتارېيەسى قاتارلىق ھىدروگېن ئىشلىتىشتە، CO2 ئورنىغا پەقەت ھىدروگېن ئىشلىتىلىدۇ. CO2 پايدىسىز قويۇپ بېرىشلەرگە ئايلىنىدۇ، بۇنى باشقا مىنېراللىشىش جەريانلىرى (مەسىلەن، يېمەكلىك دەرىجىلىك كالتسىي كاربونات ئىشلەپچىقىرىش) بىلەن بىرلەشتۈرۈش كېرەك بولۇشى مۇمكىن.
قانداقلا بولمىسۇن، CO2 نى ئايرىشنىڭ بارلىق جەريانلىرىدا، ئورگانىك ئامىن ياكى مېتانولنى ئىشلىتىپ CO2 نى سۈمۈرۈش تېخىمۇ ياخشى ئۇسۇل. بولۇپمۇ مېتانولنىڭ CO2 نى تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا سۈمۈرۈش جەريانىدا، نۇرغۇن گازلارنىڭ ئېرىشچانلىقى تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا يۇقىرى بولىدۇ. پەقەت ۋودورودنىڭ ئېرىشچانلىقىلا تېمپېراتۇرا بىلەن چەكلىنىپ قالمايدۇ، تېمپېراتۇرا قانچە تۆۋەن بولسا، ئېرىشچانلىقى شۇنچە تۆۋەن بولىدۇ. ئۇ H2 نى ئايرىشتا ياخشى تاللاشچانلىقنى كۆرسىتىدۇ.
CO2 نى قايتۇرۇۋېلىش جەريانىدا، ھىدروگېننىڭ مىقدارىغا زىيان يەتكۈزۈشتىن ساقلىنىش ئۈچۈن، جەرياننىڭ تېجەملىكىنى كاپالەتلەندۈرۈش ئۈچۈن، CO بىلەن كۈچلۈك بىرىكىدىغان قىممەت باھالىق رېئاگېنتلارنى (مەسىلەن، كاۋستىك سودا) ئىشلەتمەسلىككە تىرىشىڭ.