ซินแก๊ส

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

ซินแก๊ส Syngas, or synthesis gas, เป็นแก๊สเชื้อเพลิงผสม ส่วนผสมหลักประกอบด้วย ไฮโดรเจน, คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ ได้ชื่อนี้เพราะถูกใช้เป็นตัวกลางในการผลิต synthetic natural gas (SNG) และ ammonia หรือ methanol นอกจากนี้ ซินแก๊ส ยังใช้ผลิตปิโตรเลียทสังเคราะห์เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงและตัวหล่อลื่นในการผลิตแก๊สโวลีนอีกด้วย ซินแก๊สเผาใหม้ได้ดี และถูกนำไปใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในบ่อยๆแต่มีความหนาแน่นของพลังงานน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของแก๊สธรรมชาติเท่านั้น[1]

วิธีการผลิตซินแก๊ส คือการใช้ขบวนการแปรสภาพเป็นแก๊ส (gasification) ของถ่านหิน หรือ มวลชีวภาพ หรือขบวนการเปลี่ยนสถานะจากพลังงานเหลือใช้โดยใช้เทคนิคของ gasification หรือใช้ขบวนการ เปลี่ยนรูปไอน้ำของแก๊สธรรมชาติหรือสารไฮโดรคาร์บอนเหลวให้เป็นแก๊สไฮโดรเจน

ขบวนการผลิตทางเคมี[แก้]

ขบวนการผลิตหลักของซินแก๊สคือการใช้การเปลี่ยนรูปไอน้ำ (steam reforming) ได้แก่การดูดกลืนความร้อนจากมีเทนด้วยพลังงาน 206 kJ/mol

ปฏิกิริยาแรก เป็นการดูดกลืนความร้อนระหว่างไอน้ำกับถ่านโคกร้อนๆ ทำให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน (หรือชื่อเดิมแก๊สน้ำ) เมื่อถ่านโคกเย็นลงจนขบวนการดูดกลืนความร้อนจบลง ก็จะมีอากาศเย็นเข้ามาแทนที่ไอน้ำ

เริ่มปฏิกิริยาที่สองและที่สาม เป็นขบวนการคายความร้อน โดยป้อนคาร์บอนไดออกไชด์ จนถ่านโคกร้อน แล้วจึงเริ่มขบวนการดูดกลืนความร้อนอีกครั้ง คราวนี้จะได้คาร์บอนมอนอกไซด์ ได้แก๊สผู้ผลิต(Producer gas:ชื่อเดิม) จากนั้นก็จะเริ่มขบวนการดูดและคายความร้อนซ้ำอีกจนกระทั่งถ่านโคกหมดสภาพ แก๊สผู้ผลิตจึงมีค่าพลังงานน้อยกว่าแก๊สน้ำ ดังนั้น จึงใช้อ๊อกซิเจนแทนอากาศเพื่อลดปัญหาค่าพลังงานแก๊สผู้ผลิตลดลงในขบวนการท้ายๆ

ในขบวนการผลิตแอมโมเนียในสเกลที่ใหญ่ขึ้น มีความต้องการไฮโดรเจนสังเคราะห์จากแก๊สธรรมชาติดังนี้

CH4 + H2O → CO + 3 H2

แต่ถ้าต้องการไฮโดรเจนสูงขึ้น ต้องใช้ไอน้ำมากขึ้น แก๊สน้ำจะเกิดปฏิกิริยาดังนี้

CO + H2O → CO2 + H2

ดูเพิ่ม[แก้]

  • Biochar
  • Biobased economy
  • Biofuels
  • Boudouard reaction
  • Claus process
  • Industrial gas
  • Integrated gasification combined cycle
  • Partial oxidation
  • Reformer sponge iron cycle
  • Syngas fermentation
  • Underground coal gasification

อ้างอิง[แก้]

  1. [1], Energy Density