Előállítása szén-dioxid CO2, reakcióban CH4 h2o CaCO3

Iparilag, a fő gyártási módszerek a szén-dioxid CO2 ennek előállítására, egy mellékterméke a reakció a metán CH4 átalakítás hidrogén H2, az égési reakció (oxidáció) a szénhidrogén, a reakció CaCO3 bomlását mészkő mészszé CaO és víz H20.

CO2 mint melléktermék a gőzreformáló CH4 és egyéb szénhidrogének, hidrogénné H2

H2 Hidrogén igényel az ipar, elsősorban a használt ammónia előállítása esetén NH3 (Haber folyamat, a katalitikus reakció a hidrogén és nitrogén); Az ammónia előállításához szükséges ásványi műtrágyák és salétromsav. Hidrogént lehet előállítani különböző módon, beleértve a kedvenc környezetvédők víz elektrolízise -, de sajnos ebben az időben minden módon hidrogén keletkezik, amellett, hogy a reformáló szénhidrogének, amelyek a skála a nagyüzemi termelés teljesen gazdaságilag indokolt - ha csak a termelés nem meghaladó „szabad” villany. Ezért, a fő módszer a hidrogén, amely eljárásban a szén-dioxid szabadul fel, és, a vízgőzös reformálása metán hőmérsékleten 700. 1100 ° C, a nyomás pedig 3. 25 bar, a katalizátor jelenlétében, gőz reakcióba lép a metánnal H2O CH4 szintézisgázzá izolálás gáz (endoterm folyamat, vagyis van egy hőfelvétel):
CH4 + H2O (+ hő) → CO + 3H2

Hasonlóképpen, a gőzreformáló vethetjük alá propán:
S3H8 + 3H2O (+ hő) → 2CO + 7H2

Továbbá, etanol (etil-alkohol)
C2H5OH + H2O (+ hő) → 2CO + 4H2

Gőzreformálási lehet alávetni, még a benzin. A benzin tartalmaz több mint 100 különböző kémiai vegyületek, az alábbiakban mutatjuk be a reakciót a vízgőzös reformálása izooktán és toluol:
C8H18 + 8H2O (+ hő) → 8CO + 17H2
C7H8 + 7H2O (+ hő) → 7CO + 11H2

Így a folyamat vízgőzös reformálása szénhidrogén üzemanyag, hidrogén és szén-monoxid CO (szén-monoxid). A következő lépésben a termelési folyamat a hidrogén, szén-monoxid jelenlétében egy katalizátor reagált az O oxigén mozgó víz gáz = CO oxidálódik CO2, H2 és hidrogén szabadul fel szabad formában. A reakció exoterm, akkor szabadul körülbelül 40,4 kJ / mól hő:
CO + H2O → CO2 + H2 (+ hő)

A körülmények promyshlenenyh vállalkozások során felszabaduló gőzreformálás szénhidrogének, a szén-dioxid CO2 könnyű elkülöníteni, és gyűjtsük össze. Azonban CO2 ebben az esetben egy nem kívánt melléktermék, egy egyszerű ingyenes kiadás a hangulat, bár ez most az uralkodó módon megszabadulni a CO2, nem kívánatos környezeti szempontból, és néhány vállalat gyakorlott „fejlettebb” módszerek, mint például, az injekció CO2 olajmezők csökkenő betéti vagy intravénás az óceánba.

Előállítása CO2 teljes égés szénhidrogén tüzelőanyag

Amikor égő, vagyis oxidációja elegendő mennyiségű oxigén a szénhidrogének, mint például metán, propán, benzin, kerozin, dízelolaj és mtsai. Képződő szén-dioxidot és általában a víz. Például, CH4 metán égési reakció a következő:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2 O

CO2, mint melléktermék a készítmény H2 részleges oxidálásával a tüzelőanyag

Körülbelül 95% -nyi hidrogén iparilag előállított a világon előállított fenti eljárás gőzreformáló szénhidrogén üzemanyag, elsősorban CH4 metán szereplő földgáz. Továbbá vízgőzös reformálása szénhidrogén tüzelőanyag viszonylag nagy hatékonysággal állítható elő hidrogén és a módszer a parciális oxidációs amikor metán és más szénhidrogének reagálnak elegendő teljes elégetéséhez a tüzelőanyag az oxigén mennyiségét (Emlékeztetünk arra, hogy a folyamat a teljes égést, röviden ismertetett fölött, kiderül szén CO2 gáz és víz H20). Alkalmazása során a sztöchiometrikus mennyiségnél kisebb mennyiségben oxigén, a reakció termékek előnyösen hidrogénatom H2 és szén-monoxid, vagy más néven a szén-monoxid CO; kapott kis mennyiségben és ugleksily CO2 gázt és néhány egyéb anyagok. Mint rendesen, a gyakorlatban, ez a folyamat nem végezzük tisztított oxigén, levegő, majd mind a bemeneti és kimeneti folyamat rendelkezésre álló nitrogén, amely nem vesz részt a reakcióban.

Részleges oxidáció exoterm folyamat, azaz hő szabadul fel a reakcióban. Részleges oxidáció általában végbemegy sokkal gyorsabb, mint a gőzreformer, és előírja a kisebb térfogatú reaktorba. Amint az alábbi reakciók útján, parciális oxidációt kezdetben termel kevesebb hidrogén egységnyi tüzelőanyag, mint kapunk gőzreformáló folyamatot.

A reakció a metán részleges oxidálásával CH4:
CH4 + ½O2 → CO + H2 (+ hő)

Etil-alkohol C2H5OH:
C2 H5 OH + ½O2 → 2CO + 3H2 (+ hő)

A részleges oxidációt a benzin például izooktán és toluol több mint száz kémiai vegyületek jelen benzin:
C8 H18 + 4O2 → 8CO + 9H2 (+ hő)
C7 H18 + 3½O2 → 7CO + 4H2 (+ hő)

Történő átalakítását az a CO szén-dioxiddá és termelő további hidrogént alkalmazunk a leírásban már említett gőz reformálási eljárás oxigén → víz eltolási gáz reakció:
CO + H2 O → CO2 + H2 (+ kis mennyiségű hő)

CO2 cukorfermentáció

A alkoholtartalmú italok előállításához és sütőipari termékek tésztából készült, cukrok fermentációjával használt -. Glükóz, fruktóz, szacharóz, stb, így etil-alkohol C2H5OH és CO2 szén-dioxid. Például, egy fermentációs reakció glükóz C6H12O6 a következő:
C6 H12 O6 → 2C2 5OH + 2CO2

Gyártásához szükséges berendezések CO2 készült a cég Wittemann

A termelés alkoholmentes italok kapott alkoholt kívánatos és talán még azt mondják, a szükséges reakció fermentációs terméke. A szén-dioxid néha lefúvatjuk, és néha visszatartott az ital a karbonizáció. A kenyérkészítés, minden úgy történik fordítva: CO2 szükséges a buborékok képződését, amelyek hatására a tészta emelése, és etil-alkohol csaknem teljesen elpárolog a sütés folyamán.

Sok vállalkozás, különösen Distilleries melyek CO2 teljesen felesleges melléktermék létrehozta gyűjtése és értékesítése. A gáz a fermentációs tankok keresztül tápláljuk be az alkohol csapdákat szén-dioxid növény, ahol a CO2 tisztított cseppfolyósított és öntjük kannában. Valójában ez szeszfőzdék sok részén a fő szállítója a szén-dioxid - és sok közülük, az eladás a szén-dioxid nem az utolsó bevételi forrása.

Van egy teljes ága termelési szétválasztó berendezések a tiszta szén-dioxid sörfőzdék és szeszfőzdék (Huppmann / GEA Brewery, Wittemann et al.), Valamint a közvetlen termelési egy szénhidrogén üzemanyagot. gázszolgáltatók, mint például az Air Products és az Air Liquide is végzett az állomások által CO2 kibocsátás és a későbbi tisztítást, a cseppfolyósítás való töltés henger.

CO2 a termelés égetett mész CaO CaCO3

A gyártási folyamat széles körben használják égetett CaO is rendelkezik, mint egy a reakció mellékterméke szén-dioxid. bomlása CaCO3 van endoterm reakció, amely megköveteli a hőmérséklete körülbelül + 850 ° C, és a következő:
CaCO3 → CaO + CO2

Ha mész (vagy más fém-karbonát) reagáltatjuk egy savval, majd, mint az egyik a reakció termékek megjelent uglekisota H2CO3. Például, HCI Sósav reagáltatunk mészkő (kalcium-karbonát) CaCO3 következőképpen:
2HCI + CaCO3 → CaCl2 + H2 CO3

Szénsav nagyon instabil, és gyorsan légköri feltételek mellett bomlik CO2 és H2O vizet.