በእንፋሎት ማሻሻያ እና አውቶተርማል ማሻሻያ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የእንፋሎት ለውጥ የሃይድሮካርቦንን ምላሽ ከውሃ ጋር ሲጠቀም አውቶተርማል ማሻሻያ ደግሞ ሚቴን በኦክስጅን እና በካርቦን ዳይኦክሳይድ ወይም በእንፋሎት ምላሽ ሲንጋስ ይፈጥራል።
ተሐድሶ አራማጆች ከሚቴን የንፁህ ሃይድሮጂን ጋዝ ኬሚካላዊ ውህደት ውስጥ ጠቃሚ መሳሪያ ናቸው ። ይህ መሳሪያ ሁለት ዋና ምላሾችን ይጠቀማል፡ የእንፋሎት ለውጥ፣ አውቶተርማል ማሻሻያ ወይም ከፊል ኦክሳይድ። በኢንዱስትሪዎች ውስጥ ብዙ የተለያዩ ተሀድሶዎች አሉ፣ እና አውቶተርማል ተሃድሶ እና የእንፋሎት ሚቴን ሪፎርመር በጣም የተለመዱት ናቸው።
Steam Reforming ምንድን ነው?
የእንፋሎት ማሻሻያ በሃይድሮካርቦኖች በውሃ ምላሽ ሲንጋስን የማምረት ዘዴ ነው። በዚህ ቴክኒክ ውስጥ በጣም የተለመደው መኖ የተፈጥሮ ጋዝ ነው። የዚህ ማሻሻያ ምላሽ ዓላማ ንጹህ ሃይድሮጂን ጋዝ ማምረት ነው. ሲንጋስ የሃይድሮጂን ጋዝ እና የካርቦን ዳይኦክሳይድ ጋዝ ድብልቅ ነው። በዚህ ተሀድሶ ውስጥ እየተካሄደ ያለው ምላሽ የሚከተለው ነው፡
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
ከላይ ያለው ምላሽ ከፍተኛ endothermic ነው; ከአካባቢው ጉልበት ይበላል. በዚህ ለውጥ አራማጅ በኩል የሚፈጠረው ሃይድሮጂን ጋዝ ሁሉም ካርቦን ዳይኦክሳይድ ወደ ከባቢ አየር በሚለቀቅበት ጊዜ “ግራጫ ሃይድሮጂን” ይባላል። አብዛኛው የካርቦን ዳይኦክሳይድ ተይዞ በጂኦሎጂካል ሲከማች ምርቱ "ሰማያዊ ሃይድሮጂን" ይባላል።
ምስል 01፡ የሃይድሮጅን ምርት በእንፋሎት ማሻሻያ ዘዴ
የአለማችን ሃይድሮጂን ጋዝ በብዛት የሚመረተው የተፈጥሮ ጋዝ በእንፋሎት በማስተካከል ነው። በዚህ መንገድ የሚመረተው ሃይድሮጅን ጋዝ በአሞኒያ እና ሌሎች ኬሚካሎች ውስጥ በኢንዱስትሪ ውህደት ውስጥ ጠቃሚ ነው. ይህ ምላሽ ከፍተኛ ግፊት ያለው የእንፋሎት ድብልቅ ባለው የተሃድሶ መርከብ ውስጥ ይከናወናል። እዚህ ሚቴን የኒኬል ካታላይስት ሲኖር ከእንፋሎት ጋር ይገናኛል። ትክክለኛውን ማነቃቂያ በሚመርጡበት ጊዜ በከፍተኛ የሙቀት መጠን ውስጥ በሚከሰቱ የስርጭት ውሱንነቶች ምክንያት ከፍ ያለ ወለል እና የድምፅ ሬሾ ያለው ካታሊስት መጠቀም አስፈላጊ ነው። ልንጠቀምባቸው የምንችላቸው በጣም የተለመዱ የማነቃቂያ ቅርፆች የተሸፈኑ ጎማዎች፣ የማርሽ ዊልስ እና ቀዳዳ ያላቸው ቀለበቶችን ያካትታሉ። በተጨማሪም እነዚህ ቅርጾች ለዚህ መተግበሪያ አስፈላጊ የሆነውን ዝቅተኛ የግፊት ጠብታ ያካትታሉ።
የራስ-ቴርማል ማሻሻያ ምንድን ነው?
Autothermal reforming ኦክስጅን እና ካርቦን ዳይኦክሳይድ ወይም እንፋሎት ከሚቴን ጋር ምላሽ በመስጠት ሲንጋዎችን የሚያመርትበት ዘዴ ነው።ይህ ምላሽ ሚቴን በከፊል ኦክሳይድ በሚፈጠርበት ነጠላ ክፍል ውስጥ ይከሰታል። ኦክሳይድ እዚህ ስለሚከሰት በዚህ መሳሪያ ውስጥ ያለው ምላሽ exothermic ነው. አውቶተርማል ማሻሻያ የሚለውን ቃል እንደ ATR ልንገልጸው እንችላለን። በአጠቃላይ የአፀፋው ድብልቅ ካርቦን ዳይኦክሳይድን ሲይዝ የሃይድሮጅን ጋዝ የምርት ጥምርታ፡ ካርቦን ሞኖክሳይድ እንደ 1፡ 1. ነገር ግን ከካርቦን ዳይኦክሳይድ ይልቅ በእንፋሎት እየተጠቀምን ከሆነ የምርት ድብልቅው በሃይድሮጂን ጋዝ ሬሾ ውስጥ ይሆናል። ካርቦን ሞኖክሳይድ እንደ 2.5፡ 1. በተሃድሶው ውስጥ እየታዩ ያሉ ምላሾች የሚከተሉት ናቸው፡
ካርቦን ዳይኦክሳይድን በመጠቀም፡
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
በእንፋሎት መጠቀም፤
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
በSteam Reforming እና Autothermal Reforming መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
በኢንዱስትሪዎች ውስጥ አውቶተርማል ማሻሻያ እና የእንፋሎት ሚቴን ማሻሻያ በጣም የተለመዱት ብዙ የተለያዩ ተሃድሶ አራማጆች አሉ። በእንፋሎት ማሻሻያ እና በአውቶተርማል ማሻሻያ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የእንፋሎት ማሻሻያ የሃይድሮካርቦን ምላሽ ከውሃ ጋር ሲጠቀም አውቶተርማል ማሻሻያ ደግሞ ኦክሲጅን እና ካርቦን ዳይኦክሳይድን ወይም እንፋሎትን በሚቴን ምላሽ ሲንጋስ ይፈጥራል።ከዚህም በላይ የእንፋሎት ማሻሻያ የኢንዶተርሚክ ምላሽ ሲሆን አውቶተርማል ማሻሻያ ደግሞ ውጫዊ ምላሽ ነው።
ከታች ኢንፎግራፊክ በእንፋሎት ማሻሻያ እና በራስ-ቴርማል ማሻሻያ መካከል ያለውን ልዩነት በሰንጠረዥ ያቀርባል።
ማጠቃለያ - የእንፋሎት ማሻሻያ እና አውቶተርማል ማሻሻያ
ተሐድሶ አራማጆች ከሚቴን የንፁህ ሃይድሮጂን ጋዝ ኬሚካላዊ ውህደት ውስጥ ጠቃሚ መሳሪያ ናቸው ። እንደ የእንፋሎት ማሻሻያ እና አውቶተርማል ማሻሻያ ሁለት ዓይነት መሳሪያዎች አሉ. በእንፋሎት ማሻሻያ እና በአውቶተርማል ማሻሻያ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የእንፋሎት ማሻሻያ የሃይድሮካርቦን ምላሽ ከውሃ ጋር ሲጠቀም አውቶተርማል ማሻሻያ ግን ኦክሲጅን እና ካርቦን ዳይኦክሳይድን ወይም እንፋሎትን በሚቴን ምላሽ ሲንጋስ ይፈጥራል።
