Die sleutelverskil tussen stoomhervorming en outotermiese hervorming is dat stoomhervorming die reaksie van koolwaterstowwe met water gebruik, terwyl outotermiese hervorming die reaksie van metaan met suurstof en koolstofdioksied of stoom gebruik om singas te vorm.
Hervormers is toestelle wat nuttig is in chemiese sintese van suiwer waterstofgas uit metaan in die teenwoordigheid van 'n katalisator. Hierdie toestel gebruik twee hoofreaksies: stoomhervorming, outotermiese hervorming of gedeeltelike oksidasie. Daar is baie verskillende hervormers in nywerhede, en outotermiese hervormers en stoommetaanhervormers is die algemeenste.
Wat is Steam Reforming?
Stoomhervorming is die tegniek om singas te produseer deur die reaksie van koolwaterstowwe met water. In hierdie tegniek is die mees algemene grondstof aardgas. Die doel van hierdie hervormingsreaksie is die produksie van suiwer waterstofgas. Singas is 'n mengsel van waterstofgas en koolstofdioksiedgas. Die reaksie wat in hierdie hervormer plaasvind is soos volg:
CH4 + H2O ⇌ CO + 3H2
Bogenoemde reaksie is hoogs endotermies; dit verbruik energie uit die omgewing. Die waterstofgas wat deur hierdie hervormer geproduseer word, word "grys waterstof" genoem wanneer al die koolstofdioksied in die atmosfeer vrygestel word. Die produk word “blou waterstof” genoem wanneer die meeste van die koolstofdioksied opgevang en geologies gestoor word.
Figuur 01: Waterstofproduksie via stoomhervormingsmetode
Die meerderheid van die wêreld se waterstofgas word geproduseer deur stoomhervorming van aardgas. Waterstofgas wat op hierdie manier geproduseer word, is nuttig in die industriële sintese van ammoniak en ander chemikalieë. Hierdie reaksie vind plaas in 'n hervormerhouer met 'n hoëdrukmengsel van stoom. Hier word metaan in kontak met stoom in die teenwoordigheid van 'n nikkel katalisator. Wanneer die korrekte katalisator gekies word, is dit belangrik om 'n katalisator te gebruik met 'n hoë oppervlakte tot volume verhouding vanweë die diffusiebeperkings wat by hoë bedryfstemperature voorkom. Die mees algemene katalisatorvorms wat ons kan gebruik, sluit in speekwiele, ratwiele en ringe met gate. Boonop bestaan hierdie vorms uit 'n lae drukval wat belangrik is vir hierdie toepassing.
Wat is outotermiese hervorming?
Outotermiese hervorming is 'n tegniek waarin suurstof en koolstofdioksied of stoom met metaan reageer en singas produseer. Hierdie reaksie vind plaas in 'n enkele kamer waar metaan gedeeltelik geoksideer word. Die reaksie in hierdie toestel is eksotermies omdat oksidasie hier plaasvind. Ons kan die term outotermiese hervorming as ATR aandui. Oor die algemeen, wanneer die reaksiemengsel koolstofdioksied bevat, kan ons die produkverhouding van waterstofgas:koolstofmonoksied as 1:1 aandui. Maar as ons stoom in plaas van koolstofdioksied gebruik, dan sal produkmengsel in die verhouding van waterstofgas wees: koolstofmonoksied as 2.5: 1. Reaksies wat in die hervormer plaasvind, is soos volg:
Gebruik van koolstofdioksied:
2CH4 + O2 + CO2 ⟶ 3H2 + 3CO + H2O
Gebruik stoom;
4CH4 + O2 + 2H2O ⟶ 10H2 + 4CO
Wat is die verskil tussen stoomhervorming en outotermiese hervorming?
Daar is baie verskillende hervormers in nywerhede waar outotermiese hervormers en stoommetaanhervormers die algemeenste is. Die sleutelverskil tussen stoomhervorming en outotermiese hervorming is dat stoomhervorming die reaksie van koolwaterstowwe met water gebruik, terwyl outotermiese hervorming suurstof en koolstofdioksied of stoom in reaksie met metaan gebruik om singas te vorm. Boonop is stoomhervorming 'n endotermiese reaksie terwyl outotermiese hervorming 'n eksotermiese reaksie is.
Infografika hieronder som die verskille tussen stoomhervorming en outotermiese hervorming in tabelvorm op.
Opsomming – Stoomhervorming vs outotermiese hervorming
Hervormers is toestelle wat nuttig is in chemiese sintese van suiwer waterstofgas uit metaan in die teenwoordigheid van 'n katalisator. Daar is twee tipes toestelle soos die stoomhervormer en outotermiese hervormer. Die sleutelverskil tussen stoomhervorming en outotermiese hervorming is dat stoomhervorming die reaksie van koolwaterstowwe met water gebruik, terwyl outotermiese hervorming suurstof en koolstofdioksied of stoom in reaksie met metaan gebruik om singas te vorm.
