Você pode obter hidrogênio de uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono usando alguns métodos diferentes, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens:
1. Reação de mudança de água de água: *
Processo: Este é o método mais comum. A mistura é reagida com vapor (h₂o) sobre um catalisador (normalmente óxido de ferro) a altas temperaturas (cerca de 400-500 ° C) para produzir mais hidrogênio e dióxido de carbono:
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Co + h₂o ⇌ co₂ + h₂
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Vantagens: Relativamente simples e eficiente.
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Desvantagens: Requer energia adicional para aquecimento e geração de vapor. Produz dióxido de carbono como subproduto.
2. Metanation: *
Processo: A mistura é reagida com hidrogênio sobre um catalisador de níquel em alta pressão e temperatura para produzir metano e água. A água é então removida e o metano pode ser reagido com o vapor para produzir mais hidrogênio (reforma do vapor).
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Co + 3h₂ ⇌ ch₄ + h₂o
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Vantagens: Pode produzir hidrogênio de alta pureza.
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Desvantagens: Requer várias etapas e pode ter muita energia.
3. Oxidação preferencial (Prox): *
Processo: Este método oxida seletivamente o monóxido de carbono em dióxido de carbono usando um catalisador (normalmente platina ou ouro) a baixas temperaturas (cerca de 100-200 ° C). O dióxido de carbono pode então ser facilmente removido, deixando para trás o hidrogênio puro.
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Co + 1/2 o₂ → co₂
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Vantagens: Pode produzir hidrogênio de alta pureza a temperaturas mais baixas.
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Desvantagens: Requer um controle preciso de oxigênio para evitar a combustão completa.
4. Separação da membrana: *
Processo: Essa técnica usa uma membrana seletiva que permite que o hidrogênio passe, mas bloqueia outros gases como o monóxido de carbono. A membrana é normalmente feita de paládio ou um material semelhante.
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Vantagens: Nenhuma reação química envolvida, pode ser bastante eficiente.
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Desvantagens: Os materiais de membrana podem ser caros e podem ter vida útil limitada.
5. Separação criogênica: *
Processo: Este método utiliza os diferentes pontos de ebulição de hidrogênio e monóxido de carbono para separá -los. A mistura é resfriada a uma temperatura baixa, fazendo com que o monóxido de carbono liquefazer enquanto o hidrogênio permanece gasoso.
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Vantagens: Pode ser usado para separar outros gases na mistura.
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Desvantagens: Requer equipamentos especializados e pode ser intensivo em energia.
Escolhendo o melhor método: O melhor método para obter hidrogênio de uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono depende de:
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Pureza desejada: Para a separação de hidrogênio, prox ou membrana de alta pureza, são melhores.
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Composição de alimentação: As quantidades relativas de hidrogênio e monóxido de carbono afetarão a eficiência de diferentes métodos.
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Custos de energia: Considere os requisitos de energia de cada método e o custo da energia em sua localização.
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Disponibilidade do equipamento: Alguns métodos requerem equipamentos especializados que podem não estar prontamente disponíveis.
Ao avaliar cuidadosamente esses fatores, você pode escolher o método mais apropriado para suas necessidades específicas.
