Новости химической науки > Получить водород и синтез-газ в одном реакторе

По словам исследователей из Китая, две ключевых для получения топлива будущего реакции могут быть весьма эффективно осуществлены в одном реакторе, важным конструкционным элементом которого является разделительная мембрана.

Селективная мембрана позволяет осуществить сразу две реакции. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2008, DOI: 10.1002/anie.200803899)

Группа исследователей под руководством Ханхуя Ванга (Haihui Wang) из Института Технологии Южного Китая создала экспериментальную установку, комбинирующую расщепление воды и получение водорода с получением синтез-газа (смеси моноксида углерода и водорода) из метана. Синтез-газ может быть превращен в топливо из жидких углеводородов с помощью процесса Фишера-Тропша.

Предыдущие исследования показали, что реакцию разложения воды можно инициировать нагревая ее в трубке, созданной из проницаемой для кислорода мембраны MIECM (кислородопроницаемая и обладающая электронной проводимостью мембрана – mixed oxygen ion and electron conducting membrane). Разложение воды на водород и кислород – процесс равновесный, но равновесие смещается в сторону продуктов разложения при покидании кислородом сферы реакции через мембрану.

Ванг продемонстрировал, что кислород, проходящий через мембрану, может реагировать с метаном с образованием синтез-газа. Реакция, приводящая к образованию синтез-газа, поддерживает низкую концентрацию кислорода снаружи мембраны низкой, что позволяет создавать требуемый градиент концентрации. Градиент способствует тому, что кислород продолжает проходить через мембрану, ускоряя разложение воды.

Суммарный процесс – получение водорода и СО из метана и воды похож на известный процесс парового риформинга метана, однако, по словам Ванга, разделение реакции на два отдельных процесса весьма выгодно – в результате процесса образуется чистый водород и синтез-газ с идеальным соотношением CO : H₂ (1:2) для дальнейшего использования в процессе Фишера-Тропша.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2008, DOI: 10.1002/anie.200803899

метки статьи: #новые материалы, #физическая химия, #химическая технология