Nínú gbogbo ìlànà iṣẹ́-ajé láti mú syngas jáde, ó jẹ́ ọ̀nà ìsopọ̀ pàtàkì láti lo ìlọsíwájú ìṣesí gáàsì omi láti yí CO padà sí hydrogen.
Ìhùwàsí yìí jẹ́ ìhùwàsí exothermic tí a lè yípadà. Bí iwọ̀n otútù bá ti pọ̀ tó, bẹ́ẹ̀ ni ìyípadà ìwọ́ntúnwọ̀nsì tí ó báramu ṣe ń dínkù. Ní àkókò kan náà, ìhùwàsí yìí jẹ́ ìhùwàsí catalytic déédéé. Tí kò bá sí catalytic, ó ṣòro láti ṣe ìhùwàsí ní 700. Níwájú catalyst, iwọ̀n otútù ìhùwàsí náà a dínkù gidigidi. Nígbà tí a bá ń lo catalyst iyipada iwọn otutu gíga, iwọ̀n otútù ìhùwàsí náà jẹ́ 300 ~ 500 ° C; Nígbà tí a bá lo catalyst iyipada iwọn otutu kékeré, iwọ̀n otútù ìhùwàsí náà jẹ́ 200-400 ° C (àtẹ 22). Nítorí pé ìhùwàsí náà jẹ́ ìhùwàsí isomolecular, iwọ̀n náà kò ní ipa lórí iwọ̀n ìwọ̀n ìhùwàsí náà, ṣùgbọ́n iṣẹ́ ìfúnpọ̀ náà lè mú kí agbára ìṣẹ̀dá àti iwọ̀n ìhùwàsí sunwọ̀n síi.
Ní ìpele àkọ́kọ́ ti ìṣesí náà, ìlànà náà jìnnà sí ààlà ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì, a sì ń darí rẹ̀ nípasẹ̀ kinetics. Pípọ̀ sí i ní ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì lè mú kí ìwọ̀n ìṣesí náà sunwọ̀n síi gidigidi, kí ó sì mú kí iṣẹ́ náà sunwọ̀n síi. Ní ìpele ìkẹyìn ti ìṣesí náà, ìyípadà ìlànà náà ní ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì thermodynamic lópin. Ìyípadà ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì thermodynamic ní ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì gíga kéré ní ìfiwéra. Nítorí náà, ní ìpele ìkẹyìn ti ìṣesí náà, ó yẹ kí a lo iṣẹ́ ìgbóná díẹ̀ láti mú ìyípadà CO sunwọ̀n síi. Àwọn ànímọ́ thermodynamic àti kinetic ti ìlànà náà pinnu pé ìlànà ìyípadà CO yẹ kí ó gba iṣẹ́ ìgbóná onírúurú.
Ní ìpele àkọ́kọ́ ti ìṣesí náà, ìlànà náà jìnnà sí ààlà ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì, a sì ń darí rẹ̀ nípasẹ̀ kinetics. Pípọ̀ sí i ní ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì lè mú kí ìwọ̀n ìṣesí náà sunwọ̀n síi gidigidi, kí ó sì mú kí iṣẹ́ náà sunwọ̀n síi. Ní ìpele ìkẹyìn ti ìṣesí náà, ìyípadà ìlànà náà ní ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì thermodynamic lópin. Ìyípadà ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì thermodynamic ní ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì gíga kéré ní ìfiwéra. Nítorí náà, ní ìpele ìkẹyìn ti ìṣesí náà, ó yẹ kí a lo iṣẹ́ ìgbóná díẹ̀ láti mú ìyípadà CO sunwọ̀n síi. Àwọn ànímọ́ thermodynamic àti kinetic ti ìlànà náà pinnu pé ìlànà ìyípadà CO yẹ kí ó gba iṣẹ́ ìgbóná onírúurú.
Nítorí ìdíwọ́ ìwọ́ntúnwọ̀nsì ìṣesí, bó tilẹ̀ jẹ́ pé CO máa ń yípadà jinlẹ̀ lẹ́yìn ìyípadà gaasi omi tí ó wà ní ìwọ̀n otútù díẹ̀, àkóónú rẹ̀ ṣì jẹ́ nǹkan bí 1%, èyí tí kò lè bá àwọn ìlànà lílo mu. Nínú ilé iṣẹ́, àwọn ìṣesí kẹ́míkà kan sábà máa ń mú un kúrò. Ìfẹ́kúfẹ̀ẹ́ CO àti O2 tí ó bá wà níwájú ọ̀pọ̀lọpọ̀ hydrogen máa ń mú CO2 jáde, hydrogen àti O2 sì tún rọrùn láti ṣe. Nítorí náà, ìlànà náà sinmi lórí ìwọ̀n otútù ìṣesí àti irú catalyst [29301].
Ilana miiran ti a ti ṣe ni ile-iṣẹ ni hydrogenation ti CO pẹlu iye nla ti hydrogen ti o wa tẹlẹ taara lori catalyst ti o da lori nickel lati ṣe agbejade methane.
Lẹ́yìn ìyípadà gaasi omi àti yíyọ CO kúrò, àwọn èròjà pàtàkì nínú gaasi náà di H2 àti CO2. Nínú ilé iṣẹ́ ammonia oníṣọ̀kan, a gbọ́dọ̀ kọ́kọ́ ya CO2 sọ́tọ̀. CO2 wọ̀nyí lè máa bá a lọ láti máa hùwà padà pẹ̀lú ammonia tí hydrogen ń mú jáde ní apá tó tẹ̀lé e láti mú ammonia bicarbonate, ammonium carbonate tàbí urea àti àwọn ajile kemikali mìíràn jáde láti lè lo CO2 tó pọ̀ jùlọ. Nínú ìlànà yìí, ìmọ̀ ẹ̀rọ ìyàsọ́tọ̀ CO2 àti H2 ni láti rí i dájú pé a lè lo CO2 ní àtúnlò.
Fún àwọn ohun èlò hydrogen bíi àwọn sẹ́ẹ̀lì epo proton membrane, hydrogen nìkan ni a ń lò dípò CO2. CO2 di àwọn ìtújáde tí kò wúlò, èyí tí ó lè nílò láti so pọ̀ mọ́ àwọn ìlànà míràn tí a fi ń ṣe ohun mímu (bíi ìṣẹ̀dá calcium carbonate tí ó gbajúmọ̀).
Sibẹsibẹ, ninu gbogbo awọn ilana ti pipin CO2, o jẹ ọna ti o dara julọ lati lo amine organic tabi methanol lati fa CO2. Paapaa ninu ilana gbigba CO2 nipasẹ methanol ni iwọn otutu kekere, agbara ti ọpọlọpọ awọn gaasi yoo ga julọ ni iwọn otutu kekere. Agbara ti hydrogen nikan ko ni opin nipasẹ iwọn otutu, ati pe iwọn otutu kekere, agbara ti sisun kekere. O fihan yiyan ti o dara fun pipin H2.
Nínú ìlànà gbígbà CO2 padà, nítorí pé ó yẹra fún ìbàjẹ́ sí ìṣẹ̀dá hydrogen, gbìyànjú láti yẹra fún lílo àwọn ohun èlò ìnáwó olówó gọbọi (bíi soda caustic) tí ó lè dara pọ̀ mọ́ CO gidigidi, kí ó baà lè rí i dájú pé ètò náà ń ṣiṣẹ́ dáadáa.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kejìlá-10-2021