Obtendo nitrogênio e hidrogênio:
nitrogênio (n2) 1. Destilação fracionária do ar: Este é o método mais comum para produzir nitrogênio. O ar é liquefeito e depois destilado. Como o nitrogênio tem um ponto de ebulição mais baixo que o oxigênio, ele evapora primeiro e é coletado. Esse processo produz uma pureza de 99,99% ou mais.
2. Adsorção de balanço de pressão (PSA): Este método usa zeólitos ou outros adsorventes para remover seletivamente oxigênio, dióxido de carbono e outros gases do ar, deixando para trás o nitrogênio. É mais barato que a destilação fracionária, mas produz nitrogênio de menor pureza (cerca de 99,5%).
3. Separação da membrana: Este método utiliza membranas especializadas que permitem que o nitrogênio passe enquanto bloqueia outros gases. É econômico e pode produzir nitrogênio com uma pureza de 95-99%.
4. Geradores de nitrogênio no local: Essas unidades usam vários métodos como PSA ou separação de membrana para produzir nitrogênio diretamente no ponto de uso, eliminando a necessidade de transporte e armazenamento.
hidrogênio (H2) 1. Reforma a vapor de gás natural: Este é o método mais amplamente utilizado para a produção de hidrogênio. O gás natural (principalmente metano) reage com vapor a altas temperaturas e pressões na presença de um catalisador para produzir hidrogênio e dióxido de carbono.
2. Eletrólise da água: Esse processo usa eletricidade para dividir moléculas de água em hidrogênio e oxigênio. A eletrólise pode ser alimentada por fontes de energia renovável como solar ou vento, tornando -o um método limpo e sustentável.
3. Oxidação parcial de hidrocarbonetos: Este método envolve reagir hidrocarbonetos como gás natural ou óleo com oxigênio a altas temperaturas para produzir hidrogênio, monóxido de carbono e dióxido de carbono.
4. Gaseificação de carvão: Este método envolve a reação de carvão com vapor e oxigênio a altas temperaturas para produzir hidrogênio e outros gases. É menos comum devido a preocupações ambientais.
5. Gaseificação de biomassa: Esse processo usa biomassa como madeira ou resíduos agrícolas para produzir hidrogênio e outros gases através da gaseificação. É um método renovável e sustentável, mas ainda enfrenta desafios em termos de eficiência e custo.
6. Reação de mudança de água de água: Esse processo envolve a reação de monóxido de carbono com vapor para produzir hidrogênio e dióxido de carbono. É frequentemente usado em conjunto com a reforma do vapor ou a gaseificação de carvão para aumentar o rendimento de hidrogênio.
O método para obter nitrogênio e hidrogênio depende da pureza desejada, escala de produção e disponibilidade de recursos. Cada método tem suas vantagens e desvantagens em termos de custo, eficiência e impacto ambiental.
