ซินแก๊ส
ซินแก๊ส Syngas, or synthesis gas, เป็นแก๊สเชื้อเพลิงผสม ส่วนผสมหลักประกอบด้วย ไฮโดรเจน, คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ ได้ชื่อนี้เพราะถูกใช้เป็นตัวกลางในการผลิต synthetic natural gas (SNG) และ แอมโมเนีย หรือ เมทานอล นอกจากนี้ ซินแก๊ส ยังใช้ผลิตปิโตรเลียมสังเคราะห์เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงและตัวหล่อลื่นในการผลิตแก๊สโวลีนอีกด้วย ซินแก๊สเผาไหม้ได้ดี และถูกนำไปใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในบ่อยๆ แต่มีความหนาแน่นของพลังงานน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของแก๊สธรรมชาติเท่านั้น[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 จนถ่านโค้กร้อน แล้วจึงเริ่มขบวนการดูดกลืนความร้อนอีกครั้ง คราวนี้จะได้คาร์บอนมอนอกไซด์ ได้แก๊สผู้ผลิต (Producer gas:ชื่อเดิม) จากนั้นก็จะเริ่มขบวนการดูดและคายความร้อนซ้ำอีกจนกระทั่งถ่านโค้กหมดสภาพ แก๊สผู้ผลิตจึงมีค่าพลังงานน้อยกว่าแก๊สน้ำ ดังนั้น จึงใช้ออกซิเจนแทนอากาศเพื่อลดปัญหาค่าพลังงานแก๊สผู้ผลิตลดลงในขบวนการท้าย ๆ
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]
