You are here: Home > Chemia nieorganiczna > Gaz generatorowy. Gaz wodny. Gaz mieszany cz. II

Gaz generatorowy. Gaz wodny. Gaz mieszany cz. II

Wytwarzanie gazu wodnego, jak podaje równanie (III) z § 225, jest reakcją dość silnie endotermiczną. Podczas przepuszczania pary wodnej temperatura koksu ulega więc szybko obniżeniu („zimny bieg generatora”). Dla jej ponownego podniesienia należy po kilku minutach przerwać dopływ pary i wprowadzić powietrze. Podczas tego „gorącego biegu” wytwarza się gaz generatorowy, który można zbierać bądź to osobno, bądź to razem z gazem wodnym, otrzymując tzw. gaz mieszany o zawartości przeciętnej 30% CO, 15% H2, 5% C03 i 50% N2 i wartości opalowej 1300 keal/m3. Można też wytwarzać gaz mieszany w procesie ciągłym, przepuszczając przez rozżarzony koks równocześnie powietrze i parę wodną w tak dobranym stosunku, by proces jako całość przebiegał z wydzieleniem niewielkiej ilości ciepła, .potrzebnej do pokrycia nieuniknionych strat przez przewodzenie i promieniowanie.

Gaz wodny, poza zastosowaniem jako paliwo, stanowi materiał wyjściowy do licznych syntez technicznych. Przez mieszanie go z parą wodną i przeprowadzanie w 450°C nad katalizatorem, złożonym z tlenku żelazowego z dodatkiem tlenku glinowego, tlenek węgla zostaje w myśl reakcji (VIII) z § 225 przekształcony prawie całkowicie w dwutlenek z równoczesnym utworzeniem takiej samej objętości wodoru. Dwutlenek węgla może być usunięty przez rozpuszczenie w wodzie pod dużym ciśnieniem, a ostatnie resztki CO pochłania się w amoniakalnym roztworze chlorku miedziawego. Przemiana ta, w której ostatecznym wyniku tlenek węgla został zastąpiony w mieszaninie przez równoważną ilość wodoru, nosi w technice nazwę konwersji. Z gazu wodnego drogą konwersji można otrzymać wodór dostatecznie czysty do celów technicznych.

Przez zmieszanie gazu wodnego z gazem generatorowym w odpowiednim stosunku i przeprowadzenie następnie konwersji otrzymuje się mieszaninę wodoru z azotem o składzie ilościowym najkorzystniejszym dla otrzymania z niej amoniaku metodą Haber a- Boscha (§ 169). Częściowa konwersja gazu wodnego prowadzi do mieszanin, w których stosunek H2 do CO może być dowolnie zmieniany. Mieszaniny takie służą do wielu syntez, których kierunek zależy od składu ilościowego mieszaniny, od warunków działania (ciśnienie, temperatura) oraz od rodzaju użytego kontaktu. Mieszanina, zawierająca 1 objętość CO na 2 objętości H2, przepuszczana pod ciśnieniem 250 at w 360°C nad kontaktem złożonym z tlenków Zn i Cr, przekształca się w metanol (IX): – 4 U CO + 2H2 = CHaOH + 30 kcal, (IX) CO + 3 IIg = CH4 H- HaO + 51,1 kcal. (X)

Gdy stosunek H2 do CO wynosi 3 :1 w obecności niklu, w 200—300°C powstaje metan (X). Użycie jeszcze innych kontaktów daje mieszaniną węglowodorów wyższych (metoda Fischera-Tropscha wytwarzania benzyny syntetycznej, § 220) lub też innych związków, zawierających prócz węgla i wodoru także tlen. Wszystkie te reakcje znalazły już przed wojną zastosowania techniczne.

Leave a Reply