PCM va bug`-kislorod konversiyasining xususiyatlarini taqqoslash

|
PCM va bug`-kislorod konversiyasining xususiyatlarini taqqoslash
|
bet | 13/16 | Sana | 25.11.2023 | Hajmi | 0,53 Mb. | | #105330 |
Bog'liq ramazonPCM va bug`-kislorod konversiyasining xususiyatlarini taqqoslash
3-jadval.
Xususiyati
|
PCM
|
Bug`-kislorod konversiyasi
|
Bosim, MPa
|
2-4
|
2-4
|
Harorat, K
|
1000-1100
|
1000-1300
|
Samaradorlik, %
|
60-65
|
67-70
|
Sintez gazining tarkibi, %
|
H2
|
CO2
|
CO
|
CH4
|
N2
|
H2
|
CO2
|
CO
|
CH4
|
N2
|
75,5
|
6
|
17
|
1,5
|
0
|
71,5
|
24,4
|
2,4
|
1
|
1
|
Tokio Gas Co (TGC) va Mitsubishi Heavy Industries (MHI) kompaniyasi bir vaqtning o'zida metanni qayta tuzish va nikel va paladyum katalizatorlarida CO oksidlanishini ta'minlash uchun yuqori samarali oqimli membrana apparatlarini ishlab chiqdilar. Unda Vodorodning tozaligi 99,999% ga yetadi, tabiiy gazning konversiyasi 76,2% ni tashkil qiladi.
Kimyoviy reaktsiyalarning ko'plab kombinatsiyalari o'rganilmoqda, ular suvni issiqlik va elektr energiyasini singdirishi bilan yopiq siklda vodorod va kislorodga bo'linadi. Bunday sikl PKM asosida quriladi. Metanni bug' bilan qayta ishlashda vodorodning taxminan yarmi suvdan hosil bo'ladi. Ushbu sikldagi suvni ajratish natijasida olingan vodorod ulushi elektrokimyoviy usul bilan 100% ga yetkazilishi mumkin. Optimal suv parchalanishi jarayonini tanlash bir qator mezonlar bilan belgilanadi, ularning orasida eng muhimi quyidagilar: sikl samaradorligi, individual reaksiyalarning termodinamik va kinetik xususiyatlari, reaktivlarning mavjudligi va narxi, reaktivlar va qurilish materiallarining mosligi, jarayonlar xavfsizligi, ekologik jihatlar va pirovardida iqtisodiy ko'rsatkichlar.
"Kurchatov instituti" da tabiiy uglevodorod yoqilg'isini (metan, kerosin) sintez gaziga aylantirish o'rganilmoqda. Ushbu texnologiya odatdagi suyuq yoqilg'idan foydalangan holda yonilg'i quyish shoxobchalarida yoki vodorod transport vositalarida qo'llanilishi mumkin.
Ko'mirni gazlashtirish vodorod ishlab chiqarishning eng qadimgi usuli hisoblanadi. Birinchi gaz generatori 1840-yillarda Buyuk Britaniyada qurilgan. Ko'mirdan vodorod ishlab chiqarish suvning va ko'mirning termik parchalanishi bilan bog'liq. Ko'mir uchun energiya manbai va kimyoviy reagent sifatida bir vaqtning o'zida suv bug'lari va kislorod ishlatiladi. Ushbu usul barcha tarmoqlar birliklarning katta quvvat hajmi va energiya oqimlarida cheklovlarning yo'qligi bilan ajralib turadi. Ko'mirni gazlashtirish jarayonining asosiy reaksiyalari:
C+O2↔ CO2
C+2H2O ↔ CO2+2H2
C+H2O ↔ CO+H2
C+CO2↔ 2CO.
Ko'mirni gazlashtirishning ko'plab usullari mavjud, ulardan Lurgi, Koppers-Totsek va Vinkler jarayonlari asosiy hisoblanadi, chunki ular uzoq vaqtdan beri qo'llanilib kelinmoqda. Ular quyidagilar bilan farq qiladi: termodinamik parametrlar, gaz generatoriga ko'mir yetkazib berish hajmi va prinsipi.
Ko'p bosqichli usul klassik usullardan tubdan farq qiladi. Temir-bug' usuli bilan vodorod ishlab chiqarish jarayoni:
Fe3O4+CO ↔ 3FeO+CO2
Fe3O4+H2↔ 3FeO+H2O.
Barcha ko'rib chiqilgan usullar avtotermik reaksiyalardir. CO2-aktseptor usulida CaO ning karbonat angidrid bilan reaktsiyasi tufayli allotermik issiqlik ta'minoti amalga oshiriladi, keyin kalsiy karbonat regeneratorda termal parchalanadi:
CaO+CO2↔ CaCO3
CaCO3↔ CaO+CO2.
Sintez gazini ishlab chiqarish biomassani va sanoat chiqindilarini qayta ishlashga asoslangan bo'lishi mumkin, bu esa ekologik muammolarni hal qilishga yordam beradi. Biomassani termokimyoviy ishlov berish jarayonida u kislorodsiz 770-1070 K haroratgacha qizdiriladi, natijada vodorod, metan va uglerod oksidi hosil bo'ladi (4-jadval) [5].
Vodorodni sintez gazidan ajratib olish uchun quyidagi usullar qo'llaniladi: chuqur sovutish, adsorbsiya, yutish, membranalar orqali diffuziya, kataliz va elektrokimyoviy konversiya.
|
| |