La réaction chimique globale pour la gazéification de la vapeur peut être représentée comme suit :
C (coke) + H2O (vapeur) → CO (monoxyde de carbone) + H2 (hydrogène)
Voici une explication étape par étape du processus :
1. Préparation du Coca :
- Le coke est un combustible solide et poreux dérivé du charbon par un processus appelé carbonisation, qui consiste à chauffer le charbon en l'absence d'air.
- Le coke sert de source de carbone pour le processus de gazéification.
2. Génération de vapeur :
- La vapeur haute pression est générée à l'aide d'une chaudière ou d'une autre source de chaleur.
3. Réacteur de gazéification :
- Le coke et la vapeur sont introduits dans un réacteur de gazéification, cuve conçue pour faciliter les réactions chimiques.
- Le réacteur fonctionne à des températures élevées (typiquement autour de 800-1200°C) et à des pressions élevées.
4. Réactions :
- A l'intérieur du réacteur, le coke réagit avec la vapeur à travers une série de réactions chimiques complexes.
- Les réactions primaires sont la réaction eau-gaz et la réaction de décalage :
- Réaction eau-gaz :C + H2O → CO + H2
- Réaction de décalage :CO + H2O → CO2 + H2
- Ces réactions transforment le carbone du coke en hydrogène et monoxyde de carbone.
5. Séparation des produits :
- Après les réactions, les produits gazeux (hydrogène, monoxyde de carbone, dioxyde de carbone et vapeur n'ayant pas réagi) sont séparés des éventuels résidus solides (cendres).
- Diverses techniques de séparation, telles que l'épuration des gaz, la filtration et le refroidissement, sont utilisées pour purifier l'hydrogène gazeux.
6. Purification de l’hydrogène :
- L'hydrogène gazeux brut peut contenir des impuretés telles que des composés soufrés, du dioxyde de carbone et d'autres contaminants.
- D'autres étapes de purification peuvent être nécessaires pour atteindre la pureté d'hydrogène souhaitée pour des applications spécifiques.
En utilisant le processus de gazéification de la vapeur, les industries peuvent obtenir de l’hydrogène gazeux comme source d’énergie et matière première chimique précieuse. L'hydrogène a de nombreuses applications, notamment comme carburant pour les véhicules, la production d'électricité et la production d'engrais, de produits chimiques et de carburants synthétiques.
