질소 및 수소 얻기 :
질소 (N2)
1. 공기의 분수 증류 : 이것은 질소를 생산하는 가장 일반적인 방법입니다. 공기는 액화 된 다음 증류됩니다. 질소는 산소보다 끓는점이 낮기 때문에 먼저 증발하고 수집됩니다. 이 과정은 순도 99.99% 이상을 산출합니다.
2. 압력 스윙 흡착 (PSA) : 이 방법은 제올라이트 또는 기타 흡착제를 사용하여 공기에서 산소, 이산화탄소 및 기타 가스를 선택적으로 제거하여 질소를 남깁니다. 분수 증류보다 저렴하지만 순도 질소 (약 99.5%)를 생성합니다.
3. 막 분리 : 이 방법은 다른 가스를 차단하면서 질소를 통과 할 수있는 특수 막을 사용합니다. 비용 효율적이며 순도 95-99%로 질소를 생산할 수 있습니다.
4. 현장 질소 발생기 : 이 단위는 PSA 또는 막 분리와 같은 다양한 방법을 사용하여 사용 시점에서 직접 질소를 생산하여 운송 및 보관이 필요하지 않습니다.
수소 (H2)
1. 천연 가스의 증기 개혁 : 이것은 수소 생산에 가장 널리 사용되는 방법입니다. 천연 가스 (주로 메탄)는 고온에서 증기와 반응하여 촉매가있는 경우 압력과 이산화탄소를 생성합니다.
2. 물의 전기 분해 : 이 과정은 전기를 사용하여 수 분자를 수소와 산소로 분할합니다. 전기 분해는 태양이나 바람과 같은 재생 가능한 에너지 원으로 구동되어 깨끗하고 지속 가능한 방법입니다.
3. 탄화수소의 부분 산화 : 이 방법은 천연 가스 또는 오일과 같은 탄화수소를 고온에서 산소와 반응하여 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소를 생산하는 것을 포함합니다.
4. 석탄 가스화 : 이 방법은 고온에서 증기 및 산소와 석탄을 반응하여 수소 및 기타 가스를 생산하는 것이 포함됩니다. 환경 문제로 인해 덜 일반적입니다.
5. 바이오 매스 가스화 : 이 과정은 목재 또는 농업 폐기물과 같은 바이오 매스를 사용하여 가스화를 통해 수소 및 기타 가스를 생산합니다. 재생 가능하고 지속 가능한 방법이지만 여전히 효율성과 비용 측면에서 문제에 직면 해 있습니다.
6. 수 가스 이동 반응 : 이 과정은 일산화탄소와 증기와 반응하여 수소 및 이산화탄소를 생산하는 것을 포함합니다. 수소 수율을 높이기 위해 종종 증기 개질 또는 석탄 가스화와 함께 사용됩니다.
질소 및 수소를 얻는 방법은 원하는 순도, 생산 규모 및 자원 가용성에 의존합니다. 각 방법에는 비용, 효율성 및 환경 영향 측면에서 장점과 단점이 있습니다.
