Τι είναι το αέριο νερού και πώς προετοίμασε;
Τι είναι το αέριο νερού;
Το αέριο νερού είναι ένα εύφλεκτο μίγμα μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και υδρογόνο (H2) , που παράγεται με το πέρασμα του ατμού πάνω από το κόκκινο καυτό οπτάνθρακα. Είναι ένα συνθετικό καύσιμο Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή θερμότητας ή για την παραγωγή άλλων καυσίμων.
Εδώ είναι μια απλοποιημένη κατανομή:
1. Coke (ακάθαρτος άνθρακας) θερμαίνεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, συνήθως περίπου 1000 ° C.
2. Steam Στη συνέχεια μεταβιβάζεται πάνω από το κόκκινο καυτό οπτάνθρακα.
3. Χημική αντίδραση: Ο ατμός αντιδρά με τον άνθρακα για να παράγει μονοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο:
`` `
C (Coke) + H2O (Steam) → Co (μονοξείδιο του άνθρακα) + Η2 (υδρογόνο)
`` `
Βασικά χαρακτηριστικά:
* εύφλεκτο: Το αέριο του νερού είναι εξαιρετικά εύφλεκτο και καίει με μπλε φλόγα.
* Χαμηλή τιμή θερμίδων: Σε σύγκριση με το φυσικό αέριο, το αέριο νερού έχει χαμηλότερη θερμιδική τιμή, που σημαίνει ότι παράγει λιγότερη θερμότητα ανά όγκο μονάδας.
* τοξική: Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα δηλητηριώδες αέριο.
* ευπροσάρμοστο: Το αέριο νερού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση άλλων καυσίμων όπως η μεθανόλη και η αμμωνία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή καυσίμου για διάφορες βιομηχανικές διεργασίες.
Προετοιμασία αερίου νερού:
Η διαδικασία παρασκευής αερίου νερού περιλαμβάνει διάφορα βήματα:
1. Προετοιμασία οπτάνθρακα: Ο άνθρακας μετατρέπεται αρχικά σε οπτάνθρακα με τη θέρμανση του ελλείψει αέρα (ανθρακοποίηση). Αυτό αφαιρεί την πτητική ύλη και αφήνει πίσω του σχεδόν καθαρό άνθρακα.
2. Αυοποίηση: Ο οπτάνθρακας θερμαίνεται σε πολύ υψηλή θερμοκρασία σε έναν αεριοποιητή χρησιμοποιώντας αέρα ή οξυγόνο. Αυτό παράγει Gas Producer , το οποίο είναι ένα μείγμα μονοξειδίου του άνθρακα, αζώτου και μικρών ποσοτήτων άλλων αερίων.
3. Παραγωγή αερίου νερού: Στη συνέχεια, ο ατμός περνά πάνω από τον καυτό οπτάνθρακα, με αποτέλεσμα το σχηματισμό αερίου νερού όπως περιγράφεται στη χημική αντίδραση παραπάνω.
4. Καθαρισμός: Το αέριο νερού που παράγεται τυπικά περιέχει ακαθαρσίες όπως ενώσεις θείου και άζωτο. Αυτές οι ακαθαρσίες αφαιρούνται χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές καθαρισμού, όπως καθαρισμό με νερό ή χημικές θεραπείες.
Εφαρμογές αερίου νερού:
* καύσιμο: Το αέριο του νερού μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες, όπως οι κλιβάνοι θέρμανσης και η παραγωγή ισχύος.
* Αέριο σύνθεσης: Πρόκειται για μια ζωτική πρώτη ύλη για την παραγωγή άλλων καυσίμων όπως η μεθανόλη και η αμμωνία.
* χημική πρώτη ύλη: Το αέριο νερού χρησιμοποιείται στη σύνθεση διαφόρων χημικών ουσιών, συμπεριλαμβανομένης της φορμαλδεΰδης, του οξικού οξέος και του συνθετικού καουτσούκ.
Περιβαλλοντικές ανησυχίες:
Ενώ το αέριο νερού προσφέρει ορισμένα πλεονεκτήματα, η παραγωγή και η χρήση του δημιουργούν επίσης περιβαλλοντικές ανησυχίες:
* εκπομπές μονοξειδίου του άνθρακα: Η παραγωγή αερίου νερού απελευθερώνει το μονοξείδιο του άνθρακα, ένα αέριο θερμοκηπίου και τον ατμοσφαιρικό ρύπο.
* Εντατική ενέργεια: Η διαδικασία απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες και εισροή ενέργειας, συμβάλλοντας στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
* Κίνδυνοι ασφάλειας: Το αέριο του νερού είναι εύφλεκτο και τοξικό, απαιτώντας προσεκτικό χειρισμό και αποθήκευση.
Συμπέρασμα:
Το αέριο νερού παραμένει μια πολύτιμη πηγή συνθετικού καυσίμου, αν και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις του απαιτούν προσεκτική εξέταση. Οι εξελίξεις στην τεχνολογία συνεχίζουν να διερευνούν τρόπους για να ελαχιστοποιήσουν το περιβαλλοντικό της αποτύπωμα και να ενισχύσουν τη βιωσιμότητά της.
