Przejdź do treści
Aktywacja parą wodną może być stosowana w odniesieniu do niemal wszystkich rodzajów surowców. Opracowano szereg różnych metod, ale wszystkie one działają w oparciu o podstawowy proces zwęglenia i wstępnego utlenienia, po którym następuje proces aktywacji przy pomocy pary.
Proces aktywacji parą: utlenianie, zwęglanie i aktywacja
Wstępne utlenianie i zwęglanie, przeprowadzane w temperaturach do 500°C, to proces wysoce egzotermiczny, w którym temperatura podlega ścisłej kontroli. Etap utleniania rozpoczyna się w temperaturze 150°C, która stopniowo wzrasta, osiągając poziom 500°C na etapie zwęglania. Produkt wytworzony podczas tego etapu zwęglania jest niemal wolny od składników lotnych i zawiera już pewną ilość porów, które jednak są zbyt małe lub zbyt ograniczone, aby produkt ten mógł być wykorzystywany jako adsorbent. Tworzenie powierzchni wewnętrznej następuje podczas etapu aktywacji za pomocą pary wodnej w temperaturach powyżej 1.000 °C. Ponieważ ogólna reakcja (przekształcanie węgla w dwutlenek węgla) jest egzotermiczna, proces ten generuje energię, która może być wykorzystana do wytwarzania pary lub energii.
|
Reakcja ciało stałe/gaz |
ΔHkJ mol-1 | |
| C(grafit, ciało stałe) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) | 130 | Endotermiczna |
| C(grafit, ciało stałe) + CO2(g) → 2 CO(g) | 171 | Endotermiczna |
| C(grafit, ciało stałe) + ½ O2(g) → CO(g) | -111 | Egzotermiczna |
| C(grafit, ciało stałe) + O2(g) → CO2(g) | -393 | Egzotermiczna |
|
Reakcja gaz/gaz |
ΔHkJ mol-1 | |
| CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) | -283 | Egzotermiczna |
| H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g) | -241 | Egzotermiczna |
Do zwęglania/aktywacji można wykorzystywać kilka różnych rodzajów pieców, w tym także piece obrotowe (opalane bezpośrednio lub pośrednio), dwupaleniskowe i reaktory fluidalne.
