Водный газ: смесь CO и H₂, топливо из кокса и пара. Уступает современному синтез-газу по эффективности и стоимости сырья (метан). История открытия – 1780 год.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Смесь монооксида углерода и водорода – газообразная фаза воды.
Mixture of carbon monoxide and hydrogen
the gaseous phase of water
Водяной газ – это разновидность топливного газа, представляющая собой смесь монооксида углерода и водорода. Он производится путем попеременного продувания топливного слоя [кокса] горячим воздухом и последующей газификации паром. Теплотворная способность водяного газа составляет около 10% от теплотворности современного синтез-газа. Кроме того, эта технология невыгодна из-за высокой стоимости кокса, используемого в качестве исходного сырья, в то время как для производства синтез-газа используется более дешевый прекурсор – в основном метан из природного газа.
Water gas is a kind of fuel gas, a mixture of carbon monoxide and hydrogen. It is produced by "alternately hot blowing a fuel layer [coke] with air and gasifying it with steam". The caloric yield of this is about 10% of a modern syngas plant. Further making this technology unattractive, its precursor coke is expensive, whereas syngas uses cheaper precursor, mainly methane from natural gas.
История
Реакция конверсии водяного газа была открыта итальянским физиком Фелисом Фонтаной в 1780 году. Водяной газ начали получать в Англии с 1828 года, пропуская пар через раскалённый кокс.
The water gas shift reaction was discovered by Italian physicist Felice Fontana in 1780. Water gas was made in England from 1828 by blowing steam through white hot coke.
Гидрокарбонат (газ)
Гидрокарбонат – это архаичный термин для водного газа, состоящего из монооксида углерода и водорода, образующегося при прохождении пара через раскалённый кокс. Гидрокарбонат был классифицирован как искусственный воздух и исследован на предмет терапевтических свойств врачами восемнадцатого века, включая Томаса Беддоуса и Джеймса Уатта. Термин "гидрокарбонат" был предложен Томасом Беддоусом в 1794 году. Его не следует путать с современным названием "гидрокарбонат" для бикарбонат-иона. В период с 1794 по 1802 год такие врачи, как Тиберий Кавалло и Дэвис Гилберт, экспериментировали с гидрокарбонатом в качестве анальгетика и анестетика. Хамфри Дэви, как известно, вдохнул три кварты гидрокарбоната в Пневматическом институте и чуть не умер, "погрузившись в небытие"; Дэви выздоровел через два дня и заключил, что вдыхание большего количества гидрокарбоната могло бы "мгновенно погубить жизнь, не причиняя никаких болезненных ощущений". Он был прав: отравление угарным газом может быть смертельным. Среди заболеваний, которые лечили гидрокарбонатом, были: туберкулёз, воспаления, астма, отхаркивание, кровохарканье, пневмония, гидроторакс, спазмы и другие показания. Пионерская работа по исследованию медицинского применения гидрокарбоната является важным источником для современной разработки лекарственных препаратов. Джеймс Уатт предположил в 1794 году, что гидрокарбонат может действовать как "противоядие от кислорода в крови" и предупредил о токсичности передозировки до открытия монооксида углерода (1800) и гемоглобина (1840).
Hydrocarbonate is an archaic term for water gas composed of carbon monoxide and hydrogen generated by passing steam through glowing coke. Hydrocarbonate was classified as a factitious air and explored for therapeutic properties by eighteenth century physicians including: Thomas Beddoes and James Watt. The term hydrocarbonate was coined by Thomas Beddoes in 1794. It should not be confused with the modern name "hydrogen carbonate" for bicarbonate ion. Between 1794 and 1802, physicians such as Tiberius Cavallo and Davies Gilbert experimented with hydrocarbonate as an analgesic and anesthetic. Humphry Davy infamously inhaled three quarts of hydrocarbonate at the Pneumatic Institution and nearly died upon "sinking into annihilation"; Davy recovered two days later and concluded inhalation of more hydrocarbonate could have "destroyed life immediately without producing any painful sensations". He was right: carbon monoxide poisoning can be fatal. Diseases treated by hydrocarbonate included: tuberculosis, inflammation, asthma, expectoration, hemoptysis, pneumonia, hydrothorax, spasm and other indications. The pioneering work of exploratory medicinal application of hydrocarbonate is an important origin for modern drug development. James Watt suggested hydrocarbonate could act as "an antidote to the oxygen in blood" in 1794 and cautioned about the toxicity of an overdose prior to the discoveries of carbon monoxide (1800) and hemoglobin (1840).
Карбуретированный водный газ
Водный газ имеет более низкую теплоту сгорания, чем угольный газ, поэтому его теплотворную способность часто повышали, пропуская газ через нагретую реторту, в которую распылялось масло. Полученный смешанный газ назывался карбурированным водным газом. Средний состав карбурированного водного газа следующий: H₂ = 34–38%; CO = 23–28%; насыщенные углеводороды = 17–21%; ненасыщенные углеводороды = 13–16%; CO₂ = 0,2–2,2%; N₂ = 2,5–5,0%. Он используется в качестве источника тепла, поскольку обладает высокой теплотворной способностью.
Water gas has a lower heat of combustion than coal gas, so the calorific value was often boosted by passing the gas through a heated retort, into which oil was sprayed. The resulting mixed gas was called carburetted water gas. The average composition of carburated water gas is as follows: H=34 38%; CO=23 28%; saturated hydrocarbon=17 21%; unsaturated hydrocarbon=13 16%; CO=0.2 2.2%; N=2.5 5.0%. It is used as a source of heat since it has a high calorific value
Полуводяной газ
Полуводяной газ – это смесь водяного газа и генераторного газа, получаемая путем пропускания смеси воздуха и пара через нагретый кокс. Тепло, выделяющееся при образовании генераторного газа, поддерживает температуру кокса достаточно высокой для образования водяного газа.
Semi water gas is a mixture of water gas and producer gas made by passing a mixture of air and steam through heated coke. The heat generated when producer gas is formed keeps the temperature of the coke high enough to allow water gas to be formed.
Реакция смещения водного газа
Чистый водород можно получить из водогаза с помощью реакции конверсии водяного газа, после последующего удаления образовавшегося диоксида углерода, выделяющегося при реакции монооксида углерода с водой.
Pure hydrogen can be obtained from water gas by using the Water–gas shift reaction, after subsequent removal of the carbon dioxide formed when carbon monoxide reacts with water.
Применение
Водный газ, полностью вытесненный синтез-газом, может применяться в некоторых типах топливных элементов. Используется в процессе Фишера-Тропша. Он взаимодействует с генераторным газом для получения горючего газа. Также его можно использовать для получения чистого водорода для синтеза аммиака.
Completely displaced by syngas, water gas could be applied to certain fuel cells. Used in Fischer–Tropsch process. It reacts with producer gas to produce fuel gas. It could also be used to gain pure hydrogen for synthesis of ammonia.