چگونه از گاز طبیعی میتوان گاز هیدروژن تهیه کرد؟
تبدیل گاز طبیعی توسط بخار یکی از روشهای متداول تولید هیدروژن می باشد. متان (عنصر اصلی گازطبیعی) در واکنش تعادلی با بخار شرکت می کند و محصول واکنش بطور عمده هیدروژن و گاز منوکسیدکربن می باشد:
CH4 + H2O → CO + 3H2
نقش اصلی بخار در واکنشهای تبدیل با بخار این است که تعادل را به سمت تولید COو2H هدایت می کند وبا توجه به تعادلی بودن واکنش، با کاهش فشار، واکنش به سمتی پیش می رود که تعداد بیشتری مولکول هیدروژن تولید شود . علاوه بر متان سایرهیدروکربنها نیز می توانند در واکنش تبدیل با بخار آب شرکت کرده و تولید هیدروژن نمایند. از اینرو شکل عمومی واکنش تبدیل بخار آب را می توان بصورت ذیل نشان داد:
C H + nH O ↔ nCO+(n+m/2)H2
این واکنش بشدت گرماگیر بوده و برای تولید بیشتر هیدروژن و مونوکسید کربن باید واکنش درشرایط دمای بالا و فشار پائین انجام شود . فشار معمولا" ثابت می باشد؛ بنابراین بالا بردن درجه حرارت واکنش را به سمت تولید هیدروژن پیش می برد. برای تأمین چنین حرارت بالایی(حدود ٨٠٠ الی ٩٠٠ درجه سانتیگراد ) راکتوری که واکنش در آن انجام می شود را در بخش تشعشعی یک کوره قرار می دهند
در این فرایند نسبت بخار به کربن خوراک ورودی5/3 می باشد؛ بنابراین با این شرایط ٩٨ درصد متان به هیدروژن تبدیل می شود و در صورت نیاز به تبدیل بالاتر متان، می توان از مبدل دومی (مبدل اکسیداسیون جزئی)
استفاده کرد . در مبدل دوم مقدار معینی اکسیژن یا هوا با گاز خروجی از مبدل اول در مجاورت کاتالیزور واکنش می دهند. این واکنش باعث اکسید شدن گاز شده و در نتیجه درصد بیشتری از متان به هیدروژن تبدیل میگردد. با استفاده از مبدل دوم بیشتر از6/٩٩ درصد از متان به هیدروژن تبدیل می شود .
مزیت داشتن توأم مبدل بخار و اکسیداسیون جزئی بر مبدل بخار این است که دیگر نیازی به عملکرد مبدل بخار اول در شرایط سخت درجه حرارت بالا نمی باشد؛ بعبارت دیگر در سیستم دو مبدلی، مبدل اول بخاردر درجه حرارت پایینتری کار می کند، ضمنًا در سیستم دو مبدلی راندمان و مقدار تبدیل افزایش یافته وهزینه دستگاهها و تجهیزات کاهش می یابد. در صورت استفاده از گاز طبیعی بعنوان سوخت در دستگاه پیل سوختی، از مبدل گاز طبیعی استفاده می شود.
متان را اگر در غیاب هوا با بخار آب تا 2000 درجه حرارت دهیم گاز هیدروژن و کربن منو اکسید تولید می کند کاتالیزگر واکنش نقره است.
.
beng different does. Skinny women lso have a problem keeping someone,
even thoough in the beginning they've got thhe benefit by letting hhis initial
attention. He wiuld like to hear you claim
that you aren't with other pepple so he can ask yyou out.