Қолданбалы химия. Роза Рыскалиева
Читать онлайн книгу.
→ 7СО + 15Н2 – 34 ккал
Теңдеулердің екі вариантынан да алғашқы шикізат ретінде бағалы табиғи газдың көп мөлшерін жұмсау керек екені көрініп тұр.
3. Көмірді газға айналдыру:
Көрсетілген екі реакцияны комбинациялау арқылы «сулы газ» деп аталатын сутек пен улы газдың қоспасын алуға болады. Соңғы жылдары көмір мен судан сутек алу жолы неғұрлым тиімді әдістердің бірі деп есептелінеді. Алайда көмір – шектеулі шикізат.
Мамандардың айтуынша, 800-9000С-де темір оксидтерін тотықсыздандыру үшін сулы газды қолдану тиімді болып табылады:
FeO-ны ары қарай су буымен 600-700 0С-де қайта өңдейді. Су буының конденсациясынан кейін таза Н2 алуға болады:
Мұнда үдерістің үнемділігінің артуы соңғы реакцияның экзотермиялық болуына байланысты бөлінген жылудың белгілі бір мөлшерін төменгі реакцияға сай темір оксидінің тотықсыздануы орын алатын су газын қыздыруға қажет температураға жеткізуге пайдалануға мүмкіндік береді.
Сутек алудың ең қарапайым, әрі таза әдісі су молекуласын тікелей сутек пен оттекке ыдырататын электролиз әдісі болуы керек еді. Алайда бұл үдерістің өзіне көп электр энергиясы жұмсалады және экономикалық жағынан тиімсіз болып отыр.
Судың термолизі (термоыдырау) де рентабелділігі төмен үдеріс болып табылады, себебі 20000С температурада сутектің шығымы 1 % ғана құрайды. Алайда термолиздің орнына сутекті бірнеше сатыда алатын тікелей термохимиялық цикл ұсынылды.
Циклдің бірі Mark – 1: 2CuBr2 + 4H2O → 2Cu(OH)2 + 4HBr (7300C);
4HBr + Cu2O → 2CuBr2 + H2O + H2 (1000C);
2CuBr2 + 2Cu(OH)2 → 2CuO + 2CuBr2 + 2H2O (1000C);
2CuO → Cu2O + 1/2O2 (1000C).
Сутек энергетикасының қоршаған ортаға кері әсері төмендегідей:
· сутек ауада жанғанда, азоттың тотығуына жеткілікті температура туындайды. Сондықтан да жану өнімдерінің арасында судан басқа азот оксидтерінің NхОу шамалы мөлшерлері болады;
· сутектің табиғи қосылыстарынан оны өндіру энергия сақталу заңына сәйкес сутекті тотықтыруда алынатын сондай энергияны қажет етеді (нақты жағдайда артығырақ). Яғни, экологиялық таза емес бастапқы энергияның эквивалентті мөлшерін жұмсау қажет. Осыған сай ластану бір аймақтан (сутекті тұтынады) келесі аймаққа (сутекті алады) тасымалданады;
· тығыздықтың төмендігі, жарылыс қауіптілігі, диффузиялық қозғалысының жоғарылығы сутекпен жұмыс жасауда жаңа материалдар мен технологияларды талап етеді, ал олардың экологиялық жағынан таза болуына күмән бар;
· тағы бір мәселе – бұл сутекті бір шерге шоғырлау. Кез келген басқа энергия тасымалдағыш сияқты, сутектің шығыны да бірқалыпты болмайды. Осыған орай оны бір жерге шрғырлау үшін алдын ала құрылғы жасау қажет. Бүгінгі күнде интерметалдық аккумуляторлар (сирек элементтер негізіндегі үшкомпонентті құймалар) ең озығы болып табылады. Сондықтан сирек элементтер өндірісін дамыту қажет, алайда бұл қоршаған ортаны қорғау тұрғысынан қауіп тудыруы мүмкін.
Қорыта келе, дәстүрлі емес қайта