Получаване на co2 въглероден диоксид, реакция, включваща СН4 H2O СаСО3
Промишлено, основните методи за производство на СО2 въглероден диоксид са неговото получаване като страничен продукт на реакцията на метан превръщане CH4 в водород Н2, реакцията на горене (окисляване) на въглеводород, реакционната СаСО3 разлагането на варовик в вар СаО и вода Н20.
CO2 като страничен продукт на паров реформинг CH4 и други въглеводороди в водород Н2
Н2 водород изисква промишленост, предимно за употреба в производството на амоняк NH3 (Haber процес, каталитичната реакция на водород и азот); Амонякът е необходима за производството на минерални торове и азотна киселина. Водородът може да бъде произведен по различни начини, включително и любимите еколозите електролиза на вода - но, за съжаление, в този момент всички начини за производство на водород, в допълнение към реформирането на въглеводороди, са от мащаба на производство в големи мащаби е абсолютно икономически обосновано - дори и само за производството на не повече от "безплатно" електричество. Следователно, основният метод за производство на водород, в който метод въглероден диоксид се освобождава и е паров реформинг на метан при температура 700. 1100 ° С и налягане от 3. 25 бара, в присъствие на катализатор, парна реагира с метан H2O CH4 за синтез изолация газ (ендотермичен процес, т.е. има абсорбция на топлина):
CH4 + H2O (+ топлина) → CO + 3H2
По подобен начин, паров реформинг може да бъде подложен на пропан:
S3H8 + 3H2O (+ топлина) → 2CO + 7H2
Също така, етанол (етилов алкохол)
C2H5OH + H2O (+ топлина) → 2CO + 4H2
Паров реформинг може да бъде подложен дори бензин. В бензин съдържа повече от 100 различни химични съединения, са показани по-долу реакцията на пара реформиране на изооктан и толуен:
C8H18 + 8H2O (+ топлина) → 8CO + 17H2
C7H8 + 7H2O (+ топлина) → 7CO + 11H2
Така в процеса на пара реформиране на въглеводородно гориво за производство на водород и въглероден монооксид CO (въглероден окис). В следващия етап на метода за производство на водород, въглероден окис в присъствието на катализатор взаимодейства кислород О движи от вода за газ = СО се окислява до СО2, Н2 и водород се освобождава в свободна форма. Реакцията е екзотермична, той се освобождава при около 40,4 кДж / мол на топлина:
CO + H2O → СО2 + Н2 (+ топлина)
В условия promyshlenenyh предприятия освободени по време на пара риформинг на въглеводороди, въглероден диоксид CO2 лесно да се изолират и събират. Въпреки това, CO2 в този случай е нежелан страничен продукт, съвсем безплатно изпускане в атмосферата, въпреки че сега е най-широко разпространен начин да се отървем от СО2, не е желателно от гледна точка на околната среда, както и някои предприятия практикуват повече "напреднали" методи, като например инжектиране CO2 в петролни полета с намаляваща дебитна или инжектиране в океана.
Получаване на СО2 при пълно горене на въглеводород гориво
При изгаряне, т.е. окисляване на достатъчно количество кислород въглеводороди като метан, пропан, бензин, керосин, дизелово гориво и др. Създадена въглероден диоксид и обикновено вода. Например, реакция СН4 метан горене е както следва:
CH4 + 2O2 → СО2 + 2Н2 О
CO2 като страничен продукт от получаване на Н2 чрез частично окисление на горивото
Около 95% от водород промишлено произведени в света се произвежда по-горе метод на пара реформиране на въглеводородно гориво, предимно СН4 метан, съдържаща се в природен газ. Освен пара реформиране на въглеводородно гориво с относително висока ефективност може да се получи водород и метода на частично окисление при метан и други въглеводороди взаимодействат с недостатъчно за пълно изгаряне на горивото количеството кислород (припомни, че в процеса на пълно изгаряне, накратко е описано само по-горе, се оказва въглероден газ СО2 и вода Н20). При прилагане на по-малко от стехиометрично количество кислород, реакционните продукти са за предпочитане водород Н2 и въглероден окис, известен също като въглероден окис СО; получен в малки количества и ugleksily CO2 газ и някои други вещества. Както обикновено, на практика, този процес не се извършва с пречистена кислород, въздух и след това двата входа и изхода процес е достъпно азот, който не участва в реакцията.
Частичното окисление е екзотермичен процес, т.е. се освобождава топлина от реакцията. Частичното окисление обикновено протича много по-бързо от риформинг на пара, и изисква по-малък обем на реактора. Както е илюстрирано от следните реакции, частично окисление първоначално произвежда по-малко водород за единица гориво, отколкото се получава в процеса на парен риформинг.
Реакцията на частично окисление на метан CH4:
CH4 + ½O2 → СО + Н2 (+ топлина)
Етилов алкохол С2Н5ОН:
С2 Н5 OH + ½O2 → 2CO + 3H2 (+ топлина)
Частичното окисление на бензин например изооктан и толуен от повече от сто химични съединения, присъстващи в бензин:
С8 H18 + 4O2 → 8CO + 9H2 (+ топлина)
С7 H18 + 3½O2 → 7CO + 4H2 (+ топлина)
За да се превърне CO във въглероден диоксид и производство на допълнителен водород се използва в описанието вече споменахме пара реформиране процес кислород → вода смяна реакционната газова:
СО + Н2 О → СО2 + Н2 (+ малко количество топлина)
СО 2 при захар ферментация
При производството на алкохолни напитки и хлебни изделия, произведени от тесто, ферментация на захари използва -. Глюкоза, фруктоза, захароза и др да се образува етилов алкохол С2Н5ОН и въглероден диоксид СО2. Например, реакция ферментация на глюкоза C6H12O6 е както следва:
С6 Н12 О6 → 2с2 H5 OH + 2CO2
Оборудване за производство на CO2, направени в компанията Wittemann
При производството на алкохолни напитки получава алкохол е желателно и дори може да се каже, необходимото реакционен продукт на ферментация. Въглеродният диоксид се вентилира понякога в атмосферата, а понякога и задържана в напитката си карбонизирането. При извършването на хляб, всичко се случва по друг начин: е необходимо СО2 за образуване на мехури, които предизвикват повишаване на тестото и етилов алкохол е почти напълно се изпарява по време на печене.
Много фирми, особено за дестилиране, за които CO2 е абсолютно ненужен страничен продукт установени си колекция и продажба. Газът от резервоарите за ферментация чрез подава в растителна капани алкохол въглероден диоксид, където CO2 пречиства втечнен и се излива в бутилки. Всъщност, това е дестилерии са в много части на основните доставчици на въглероден диоксид - и за много от тях, продажбата на въглероден диоксид не е последният източник на доходи.
Има целия клон на производствено оборудване за отделяне на чист въглероден двуокис в пивоварни и дестилерии (Huppmann / GEA Пивоварна, Wittemann и др.), Както и неговите директно производство от въглеводородно гориво. дистрибутори газ, като въздух продукти и Air Liquide, също така, носени от освобождаването на станции СО2 и последващо пречистване, при втечняване пълнене в цилиндъра.
CO2 при производството на негасена вар СаО CaCO3
Производственият процес се използва широко негасена вар СаО има като страничен продукт на реакцията на въглероден диоксид. разлагането на СаСО3 е ендотермична реакция, която изисква температура от около + 850 ° С, и е както следва:
СаСО3 → СаО + CO2
Ако вар (или друг метален карбонат) се привежда във взаимодействие с киселина, след това, като един от реакционните продукти освободените uglekisota Н2СО3. Така например, солна киселина Хлороводородна киселина взаимодейства с варовик (калциев карбонат) СаСО3 следва:
2HCl + СаСО3 → CaCl2 + Н2 CO3
Карбонова киселина е много нестабилно и бързо се разлага при атмосферни условия на СО2 и Н2О вода.