1。圧力スイング吸着(PSA)
* それがどのように機能するか: PSAは、水素よりも一酸化炭素の親和性が高い特殊な吸着材料を使用しています。高い圧力と低い圧力の間でサイクリングすることにより、吸着剤はCOを優先的にキャプチャし、水素が通過できるようにします。
* 利点: 比較的単純で、低エネルギー消費量は、高純度レベルで効率的です。
* 短所: 特殊な吸着剤材料が必要であり、常に大規模な生産に適しているわけではありません。
2。膜分離
* それがどのように機能するか: この方法は、選択的な透過性を持つ膜を利用します。つまり、一酸化炭素の通過を妨げながら水素が通過することを意味します。
* 利点: 非常に効率的で、大きな流量、比較的低い運用コストを処理できます。
* 短所: 膜材料は分解の影響を受けやすく、飼料ガス組成に基づいて膜を慎重に選択する必要があります。
3。極低温分離
* それがどのように機能するか: この技術は、水素と一酸化炭素のさまざまな沸点を活用します。 混合物は、COが凝縮する温度に冷却されますが、水素は気体のままで収集できます。
* 利点: 高純度の水素を生成できます。
* 短所: 冷却要件のためにエネルギー集約型は、小規模な生産には高価になる可能性があります。
4。化学吸収
* それがどのように機能するか: この方法は、一酸化炭素と選択的に反応する化学吸収剤を利用します。その後、得られた製品が分離され、純粋な水素が残ります。一般的な吸収剤には、銅ベースの溶液が含まれます。
* 利点: 一酸化炭素の除去に非常に効果的です。
* 短所: 吸収剤を再生するための追加の処理手順が必要です。腐食の問題の可能性があります。
5。水ガスシフト反応
* それがどのように機能するか: これは、一酸化炭素を二酸化炭素に変換する化学反応です。
* co +h₂o↔co₂ +h₂
* 利点: より多くの水素を生成し、他の分離方法と組み合わせて使用できます。
* 短所: 触媒が必要であり、反応条件は慎重に制御する必要があります。
メソッドの選択:
混合物と一酸化炭素と水素を分離するための最良の方法は、次のような要因に依存します。
* 純度要件
* 生産の規模
* 飼料ガス組成
* コストに関する考慮事項
たとえば、PSAは小規模から中程度のスケールで高純度の水素を生成するのに適していますが、極低温分離は大規模な生産により適しています。
注:
*上記の分離方法は、燃料電池技術、アンモニア合成、石油化学生産など、さまざまな産業プロセスで使用されています。
*特定のアプリケーションと最適化については、化学エンジニアまたはプロセスの専門家に相談することが重要です。