水ガスとは?
水ガスは、一酸化炭素(CO)の可燃性混合物です および水素(H2) 、赤熱したコーラの上に蒸気を通過することによって生成されます。合成燃料です これは、熱源として、または他の燃料を生産するために使用できます。
ここに単純化された内訳があります:
1。 coke (不純な炭素)は非常に高温に加熱されます。通常は約1000°Cです。
2。蒸気 その後、赤熱したコーラの上に渡されます。
3。化学反応: 蒸気は炭素と反応して一酸化炭素と水素を生成します。
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C(コーラ) + H2O(蒸気)→CO(一酸化炭素) + H2(水素)
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重要な特性:
* 可燃性: 水ガスは非常に可燃性で、青い炎で燃えます。
* 低熱値: 天然ガスと比較して、水ガスはより低い発熱値を持っています。つまり、単位体積あたりの熱が少なくなります。
* 毒性: 一酸化炭素は有毒ガスです。
* 汎用性: 水ガスは、メタノールやアンモニアなどの他の燃料を合成するために使用でき、さまざまな産業プロセスの燃料源として使用できます。
水ガスの準備:
水ガスを準備するプロセスには、いくつかのステップが含まれます。
1。コーラの準備: 石炭は、最初に空気(炭化)がない場合に加熱することにより、最初にコーラに変換されます。これにより、揮発性物質が除去され、ほぼ純粋な炭素が残ります。
2。ガス化: コーラはガス剤で非常に高温に加熱されます 空気または酸素を使用します。これにより、生産者ガスが生成されます 、一酸化炭素、窒素、および少量の他のガスの混合物です。
3。水ガス生産: 次に、蒸気を熱いコーラの上に通過させ、上記の化学反応に記載されているように、水ガスの形成をもたらします。
4。精製: 生成された水ガスには、通常、硫黄化合物や窒素などの不純物が含まれています。これらの不純物は、水でのスクラブや化学処理など、さまざまな精製技術を使用して除去されます。
水ガスの応用:
* 燃料: 水ガスは、炉や生産力など、さまざまな産業プロセスで燃料として使用できます。
* 合成ガス: これは、メタノールやアンモニアなどの他の燃料の生産に重要な原料です。
* 化学原料: 水ガスは、ホルムアルデヒド、酢酸、合成ゴムを含むさまざまな化学物質の合成に使用されます。
環境への懸念:
水ガスは特定の利点を提供しますが、その生産と使用も環境上の懸念を引き起こします。
* 一酸化炭素排出量: 水ガスの生産は、温室効果ガスと大気汚染物質である一酸化炭素を放出します。
* エネルギー集約的: このプロセスには、温室効果ガスの排出に貢献する高温とエネルギー入力が必要です。
* 安全リスク: 水ガスは可燃性で有毒であり、慎重な取り扱いと保管が必要です。
結論:
環境への影響には慎重に検討する必要がありますが、水ガスは貴重な合成燃料源のままです。テクノロジーの進歩は、環境のフットプリントを最小限に抑え、持続可能性を高める方法を探求し続けています。