Водяной газ

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Поиск источников:  «Водяной газ»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( май 2015 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Водяной газ - это смесь окиси углерода и водорода, полученная из синтез-газа . Синтез-газ - полезный продукт, но требует осторожного обращения из-за его воспламеняемости и риска отравления оксидом углерода . Реакция конверсии водяного газа может быть использована для окисления окиси углерода при производстве дополнительного водорода, в результате чего водяного газа.

Производство [ править ]

Синтез-газ получают путем пропускания пара над раскаленным углеродным топливом, таким как кокс :

${\ displaystyle {\ ce {{H2O} + C -> {H2} + CO \ (\ Delta {\ mathit {H}} = + 131 кДж / моль)}}}$

Реакция эндотермическая , поэтому топливо необходимо постоянно подогревать, чтобы реакция продолжалась. Для этого вводят воздушный поток, который чередуется с потоком пара, чтобы произошло сгорание углерода.

${\ displaystyle {\ ce {O2 {} + C-> CO2 \ (\ Delta {\ mathit {H}} = - 393 кДж / моль)}}}$

Теоретически для производства 6 л водяного газа требуется 5 л воздуха.

Или, в качестве альтернативы, чтобы предотвратить загрязнение азотом, можно получить энергию, используя чистый кислород для превращения углерода в оксид углерода.

${\ displaystyle {\ ce {O2 {} + 2C-> 2CO \ (\ Delta {\ mathit {H}} = - 221 кДж / моль)}}}$

В этом случае из 1 л кислорода будет получено 5,3 л чистого водяного газа.

История [ править ]

Реакция конверсии водяного газа была открыта итальянским физиком Феличе Фонтана в 1780 году.

Водяной газ производился в Англии с 1828 года путем продувки пара через раскаленный кокс. ^[1]

Газовый процесс Лоу [ править ]

В 1873 году Thaddeus SC Lowe разработал и запатентовал процесс водяного газа, с помощью которого можно было генерировать большие количества газообразного водорода для бытового и коммерческого использования в отоплении и освещении. Этот газ служил более эффективным топливом для обогрева, чем обычный угольный или коксовый газ, который использовался в коммунальных службах. В процессе использовалась реакция конверсии водяного газа:

${\ displaystyle {\ ce {CO + H2O -> CO2 + H2}}}$

Процесс был открыт при пропускании пара высокого давления над раскаленным углем , основным источником коксового газа. В процессе Лоу были усовершенствованы системы дымоходов, благодаря которым уголь мог оставаться перегретым, тем самым поддерживая стабильно высокий уровень подачи газа. В результате реакции образовывались диоксид углерода и водород, которые после охлаждения и « очистки » давали газообразный водород.

Этот процесс дал толчок развитию газовой промышленности, и заводы по газификации были быстро построены вдоль восточного побережья Соединенных Штатов. Подобные процессы, такие как процесс Габера-Боша , привели к производству аммиака (NH ₃ ) путем объединения азота , содержащегося в воздухе , с водородом. Это дало толчок развитию холодильной промышленности, которая долгое время использовала аммиак в качестве хладагента . Проф. Лоу также владел несколькими патентами на машины для производства искусственного льда и имел возможность вести успешный бизнес в области холодильного хранения, а также продуктов, работающих на водородном газе.

Варианты [ править ]

Карбюраторный водяной газ [ править ]

Водяной газ имеет более низкую теплоту сгорания, чем угольный газ , поэтому теплотворная способность часто повышалась за счет пропускания газа через нагретую реторту , в которую распылялось масло. Полученный смешанный газ был назван карбюраторным водяным газом . Средний состав карбюрированного водяного газа следующий: H ₂ = 34-38%; CO = 23-28%; насыщенный углеводород = 17-21%; ненасыщенный углеводород = 13-16%; CO ₂ = 0 • 2-2 • 2%; N ₂ = 2 • 5-5 • 0%. Он используется в качестве источника тепла, так как имеет высокую теплотворную способность.

Полуводяной газ [ править ]

Полуводяной газ - это смесь водяного газа и генераторного газа, полученная путем пропускания смеси воздуха и пара через нагретый кокс. Тепло, выделяемое при образовании генераторного газа, поддерживает температуру кокса на достаточно высоком уровне для образования водяного газа.

Реакция сдвига водяного газа [ править ]

Чистый водород может быть получен из водяного газа с использованием реакции конверсии водяного газа после последующего удаления диоксида углерода, образующегося при реакции моноксида углерода с водой.

Использует [ редактировать ]

• Используется для удаления окиси углерода из топливных элементов.
• Используется в процессе Фишера – Тропша .
• Реакция с генераторным газом для получения топливного газа .
• Используется для получения чистого водорода для синтеза аммиака.

См. Также [ править ]

• Псевдоожиженный слой
• Сжигание в псевдоожиженном слое
• Газификация
• Лейн производитель водорода
• Процесс Линде – Франка – Каро
• Перечень технологий обращения с твердыми отходами
• Плазменная газификация
• Производитель газа
• Пиролиз
• Возобновляемый природный газ
• Древесный газ

Ссылки [ править ]

Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Январь 2017 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

• Меллор Дж. У., Промежуточная неорганическая химия , Лонгманс, Грин и Ко., 1941, стр. 210–211.
• Адлам, GHJ и Прайс, LS, Сертификат высшей школы по неорганической химии , Джон Мюррей, 1944 г., стр. 309
• Электронная книга по истории. Электронная книга ACLS по гуманитарным наукам. Том 5. «Использование минерального масла» с. 119
• Химия газового освещения , 1850 г.