Notes

Hidrojen Kullanım alanları
Hidrojen kimya endüstrisinde önemli bir gazdır.
Hidrojenin kullanıldığı en önemli proseslerden olan amonyak
CO + H2 >> CH₃OH ve daha yüksek alkollere dönüşümü
Kömür
Petrol yağları ve katrandan hidrojenasyon ile benzin üretimi,
Sıvı yağların hidrojenlenmesi ile margarin üretimi,
Petrol fraksiyonlarının kükürt miktarını azaltmak için,
Sülfat indirgenmesinde,
Elementel klor ile reaksiyona sokularak HCl üretiminde,
Elektrik jeneratörlerinin soğutulmasında,
Roket yakıtı olarak kullanılıyor. (sıvı hidrojen)


Hidrojen Üretim yöntemleri
Suyun elektrolizi
Biraz pahalıdır ancak en saf hidrojendir. (Şekil mevcut.)
Buhar Hidrokarbon Reforming Prosesi
Bu prosesde metan propan bütan gibi düşük mol kütleli hidrokarbonlar kullanılır. Reaksiyon yüksek sıcaklıkta yapılır. Hidrojen ve karbon oksitler oluşur.
Bir nolu reaksiyon reforming reaksiyonudur oldukça endotermik bir prosesdir, yüksek sıcaklık ve düşük basınçta yapılır. İkinci reaksiyon; su gazı dönüşüm reaksiyonudur. Hafif ekzotermiktir, düşük sıcaklıklarda verimi daha yüksektir. Basınç verimi etkilemez. Su buharının aşırısı kullanılır, katalizör eşliğinde reaksiyon gerçekleşir. ŞEMA REAKSIYON VS
Şema açıklaması;
Ham madde olarak kullanılan hidrokarbonlar, organo kükürt bileşikleri ile kirlenmiş olarak bulunur. desülfürizasyona gönderilir. Burada metal oksit katalizinin üzerinde h2se dönüştürülür. Daha sonra kostik scrubberinde kükürt uzaklaştırılmış olur.
Kükürdü uzaklaştırılmış gaza buhar ilave edilir, 760°C-980°C sıcaklıkta, 600 psi basınç altında bir katalizör ile tepkimeye girer.
Reforming fırınından çıkan gazlar, aşırı buhar eşliğinde shift konvertöre gönderilir. Bu basamakta CO'nun çoğu co2ye dönüştürülür, hidrojen miktarı artmış olur.
Sıcak gazlar, soğutucudan geçirilip sıcaklık 38°C’ye düşürülür ve co2 absorblama kulesine gider. Burada mba co2nin çoğunu absorplar.
Son durumda hidrojen gazı eser miktarda co2 içerebilir, metanatöre gelen gazdaki co2 metana dönüştürülür ve uzaklaştırılır.
Kok Gazından Hidrojen Eldesi ve Saflaştırılması.
Kok fırını gazı; 55% hidrojen, 35% metan,3-5% CO, ve diğer bileşikler.
Ve benzeni gidermek için benzen giderme yağıyla yıkanır, daha sonra kükürtlü, karbonlu bileşikleri ve su buharı giderme işlemleri yapılır. Bundan sonra düşük sıcaklıklarda etilen propan gibi hidrokarbonlar sıvıştırılarak ayrılır, daha sonra sıvı azot ile yıkanarak metan ve CO sıvılaştırılarak hidrojenden ayrılır. Böylece saf hidrojen elde edilmiş olur.
Hidrokarbonların Termik Ayrışması İle
Doğalgazın termik bozunmasıyla karbon siyahı üretiminde yan ürün olarak hidrojen gazı ele geçer. Tuğla ile astarlanmış fırın 1100-1300°C’ye ısıtılır. İçinden doğalgaz geçirilir. Karbon siyahı ayrıldıktan sonra çıkan gazlar 75-85% hidrojen içerir.Gazda bulunabilecek karbon oksitler yıkanarak uzaklaştırılır ve yeteri kadar saflıkta hidrojen elde edilir.
Petrol ürünleri Platforminginden Çıkan Gazlardan
Platformingden gelen gazlar genellikle 80-90% hidrojen içerir ve safsızlık olarak h2s bulunur. Düşük mol ağırlıklı hidrokarbonlar bulunur. H2s'in giderilmesi için alkaliyle yıkama yapılır. Düşük sıcaklık soğutmasıyla su ve hidrokarbonlar yoğunlaştırılarak ayrılırlar. Katı bir absorplayıcı üzerinden geçirilerek kurutulur. Daha sonra içinde bulunabilecek tüm safsızlıklar için sıvı azot ile yıkanır. 95% saflıkta hidrojen üretilir.
Sentez bazı: hidrojenle çeşitli amaçlarda kullanılmak için sentez gazları hazırlanır. Tablo var
Oksijen ve Azot
Azotun Kullanım Alanları
Amonyak
Kalsiyum siyanamit
Hidrojen siyanür
Azot oksitler vb. üretiminde kullanılır.
Ayrıca yiyeceklerin bozulmasını önlemede inert atmosfer olarak kullanılır.
Kullanılan oksijenin çoğunluğu havanın sıvılaştırılmasından elde edilir.
Yüksek saflıktaki oksijen
Tıpta
Asetilen etilen oksit üretiminde
Oksijen asit kaynaklarından
Demir çelik endüstrisinde
Hava yerine çeşitli proseslerde kullanılır.
Havanın sıvılaştırılması ve rektifikasyonu
Tablo
Sıvı hava 1 atm basınçta - 184°C’de kaynar.
Linde-Claude yöntemi
Dışa karşı iş yapılmadan adyabatik şartlar altında hava; 200 atm, 10°C, 1 kg’dan 5 atm’ye genişletilirse 10 kcal soğutma oluşturur.
Clause yöntemiyle aynı miktarda hava 5 atm genişletilirse 23 kcal soğutma meydana gelmektedir. 135°C sıcaklık düşmesi sağlanır. Böylelikle Claude yönteminin daha etkili olduğu gözlenir.
Sıvı Havanın Distilasyonu
Bir reflikasyon kolonunda sıvı havadan sıvı oksijen elde edilmesi oksijenin kaynama noktası daha düşük yani daha uçucu olan azottan ayırmak suretiyle yapılır.
Bu fark nedeniyle sıvı havadan sıvı azot ve oksijen fraksiyonlu ayırma yöntemiyle birbirinden ayrılır. Bir kolondaki fraksiyonlanmada daha uçucu olan bileşenin buhar fazındaki yüzdesi daha fazladır. Buhar fazı ile dengede olan sıvı fazdaki yüzdesi ise daha azdır. Böylece sıvı buhar dengelerinin tekrarlanmasıyla fraksiyonlama kolonları, rafları işlemleri meydana getirir. Rektifikasyonda raftan rafa aşağı doğru inen sıvıda oksijen zenginleşmesi sonucunu verir. Daha uçucu olan azot, kolonun tepesinden alınırken kolonun altından saf oksijen elde edilir.