Den övergripande kemiska reaktionen för ångförgasning kan representeras som:
C (koks) + H2O (ånga) → CO (kolmonoxid) + H2 (väte)
Här är en steg-för-steg förklaring av processen:
1. Beredning av Cola:
– Koks är ett fast, poröst bränsle som härrör från kol genom en process som kallas karbonisering, vilket innebär att kol värms upp i frånvaro av luft.
– Koks fungerar som kolkällan för förgasningsprocessen.
2. Steam Generation:
- Högtrycksånga genereras med hjälp av en panna eller annan värmekälla.
3. Förgasningsreaktor:
– Koksen och ångan förs in i en förgasningsreaktor, ett kärl utformat för att underlätta de kemiska reaktionerna.
- Reaktorn arbetar vid höga temperaturer (typiskt runt 800-1200°C) och höga tryck.
4. Reaktioner:
– Inuti reaktorn reagerar koksen med ånga genom en rad komplexa kemiska reaktioner.
- De primära reaktionerna är vatten-gasreaktionen och skiftreaktionen:
- Vatten-gasreaktion:C + H2O → CO + H2
- Skiftreaktion:CO + H2O → CO2 + H2
– Dessa reaktioner omvandlar kolet i koksen till väte och kolmonoxid.
5. Produktseparation:
- Efter reaktionerna separeras de gasformiga produkterna (väte, kolmonoxid, koldioxid och oreagerad ånga) från eventuella fasta rester (aska).
- Olika separationstekniker, såsom gasskrubbning, filtrering och kylning, används för att rena vätgasen.
6. Väterening:
- Den råa vätgasen kan innehålla föroreningar som svavelföreningar, koldioxid och andra föroreningar.
- Ytterligare reningssteg kan vara nödvändiga för att uppnå önskad väterenhet för specifika tillämpningar.
Genom att utnyttja ångförgasningsprocessen kan industrier få vätgas som en värdefull energikälla och kemiskt råmaterial. Vätgas har många användningsområden, inklusive bränsle för fordon, kraftproduktion och produktion av gödningsmedel, kemikalier och syntetiska bränslen.
