Definición de gas de agua y usos

El gas de agua es un combustible de combustión que contiene monóxido de carbono (CO) y gas de hidrógeno (H₂) El gas de agua se hace pasando vapor sobre hidrocarburos calentados. La reacción entre vapor e hidrocarburos produce gas de síntesis. La reacción de cambio de agua y gas se puede utilizar para reducir los niveles de dióxido de carbono y enriquecer el contenido de hidrógeno, convirtiendo el agua en gas. La reacción de cambio de agua-gas es:

CO + H₂O → CO₂ + H₂

Historia

La reacción de cambio de agua y gas fue descrita por primera vez en 1780 por el físico italiano Felice Fontana. En 1828, se produjo gas de agua en Inglaterra soplando vapor a través de coque candente. En 1873, Thaddeus S.C. Lowe patentó un proceso que utilizaba la reacción de cambio de agua y gas para enriquecer el gas con hidrógeno. En el proceso de Lowe's, se disparó vapor presurizado sobre carbón caliente, manteniéndose el calor usando chimeneas. El gas resultante se enfrió y se lavó antes de su uso. El proceso de Lowe's condujo al surgimiento de la industria de fabricación de gas y al desarrollo de procesos similares para otros gases, como el proceso Haber-Bosch para sintetizar amoníaco. A medida que el amoníaco estuvo disponible, la industria de la refrigeración aumentó. Lowe posee patentes para máquinas de hielo y dispositivos que funcionan con gas hidrógeno.

Producción

El principio de producción de gas de agua es sencillo. El vapor es forzado sobre el combustible de carbón al rojo vivo o al rojo vivo, produciendo la siguiente reacción:

H₂O + C → H₂ + CO (ΔH = +131 kJ / mol)

Esta reacción es endotérmica (absorbe calor), por lo que se debe agregar calor para mantenerla. Hay dos formas de hacer esto. Una es alternar entre vapor y aire para provocar la combustión de algo de carbono (un proceso exotérmico):

O₂ + C → CO₂ (ΔH = −393.5 kJ / mol)

El otro método es usar oxígeno gaseoso en lugar de aire, que produce monóxido de carbono en lugar de dióxido de carbono:

O₂ + 2 C → 2 CO (ΔH = −221 kJ / mol)

Diferentes formas de agua gas

Existen diferentes tipos de gas de agua. La composición del gas resultante depende del proceso utilizado para hacerlo:

• Agua gas cambio gas de reacción: Este es el nombre que se le da al gas de agua producido mediante la reacción de cambio de agua-gas para obtener hidrógeno puro (o al menos hidrógeno enriquecido). El monóxido de carbono de la reacción inicial se hace reaccionar con agua para eliminar el dióxido de carbono, dejando solo el gas de hidrógeno..
• Gas semi-agua: El gas semi-agua es una mezcla de gas de agua y gas productor. El gas productor es el nombre del gas combustible derivado del carbón o coque, a diferencia del gas natural. El gas semiagua se produce al recoger el gas producido cuando el vapor se alterna con el aire para quemar coque para mantener una temperatura lo suficientemente alta como para mantener la reacción del gas del agua.
• Agua carburada gas: El gas de agua carburada se produce para mejorar el valor energético del gas de agua, que normalmente es más bajo que el del gas de carbón. El gas de agua se carbura al pasarlo a través de una retorta calentada que se ha rociado con aceite..

Usos del agua gas

Gas de agua utilizado en la síntesis de algunos procesos industriales:

• Para eliminar el dióxido de carbono de las celdas de combustible.
• Reaccionó con el gas productor para producir gas combustible..
• Se usa en el proceso Fischer-Tropsch.
• Se utiliza para obtener hidrógeno puro para sintetizar amoníaco..