Водород, получаемый методом электролиза (данный метод будет рассмотрен ниже), обладает практически приемлемой степенью чистоты. Водород, который производят с использованием ископаемых топлив, наоборот, содержит ботьшое количество примесей, среди которых углекислый газ С02 в высокой концентрации, нежелательные остатки монооксида углерода СО и в некоторых процессах существенное количество азота. Кроме того, само исходное сырье мо­жет содержать нежелательные компоненты, такие как сера и ее соединения. Их еобходимо удалить, прежде чем подвергать сырье обработке.

8.2.3.1. Очистка от соединений серы

Если исходные вещества находятся в газообразном состоянии, соединения геры могут быть удалены из них путем распыления этих веществ в суспензии на V нове кальция (например, известняке). Оксид серы S02, содержащийся в газе, прореагировав, образует сульфиты или сульфаты, которые затем удаляются.

Для преобразования серосодержащих молекул, имеющихся в тяжелой нефти. ъ сероводород H2S можно использовать катализаторы на основе дисульфида мо - юдена с небольшими добавками кобальта или никеля.

Существует и ряд других способов очистки от нефти.

8.2.3.2. Очистка от С02

Синтез-газ, так же как и биогаз (о котором будет рассказано в гл. 11), со - ржит большое количество диоксида углерода, который в лучшем случае дей - ьует как растворитель. При смешении диоксида углерода с водой образуется эушительная кислота, которая может повредить оборудование и трубопро - ды. Очистка от С02 является основной методикой уменьшения выброса этого л в атмосферу.

Удаление С02 может быть осуществлено одним из нескольких способов, почаюгцих в себя следующие:

1. Химические методы, в которых используется гидрооксид кальция для пог­лощения диоксида углерода с образованием карбоната кальция. Затем, на следующем этапе, карбонат регенерируют, получая гидрооксид кальция.

2 Физические методы, основанные на зависимости растворимости С02 от температуры, которые называют термической цикловой адсорбцией (TSA). В качестве растворителей моїут использоваться вода, метанол или один из этаноламинов (моно - или МЕА, ди - или DEA, и триэтаноламин или TEA).

3. В настоящее время самым распространенным способом очистки от С02 яв­ляется адсорбция с циклированием давления (PSA) — короткоцикловой адсорбцией. В основе этого процесса лежит способность некоторых ве­ществ, например некоторых цеолитов, избирательно адсорбировать ди­оксид углерода при высоком давлении, а затем при понижении давления

десорбировать его. Для повышения эффективности адсорберов п лагается использовать некоторые органические вещества. Сейчас исследования в этой области.

4. Частичная очистка от С02 может быть проведена с помощью специ мембран, изготовленных, например, из ацетата целлюлозы. Эти мем обладают высокой проницаемостью для молекул С02 и низкой п емостью для молекул других веществ. Молекула С02 довольна кр> поэтому фильтрация не может быть основана на размере поры. Др словами, мембрана не работает как фильтр. Она не пористая. Ді углерода растворяется в веществе мембраны, диффундирует сквозі а затем выделяется с противоположной стороны. В этом процессе ется часть полезного газа: если допустимая концентрация С02 на составляет 3 %, то будет восстановлено 85 % полезного газа: если емлемое значение концентрации С02 равно 8 %, то доля полезного составит 90-92 %.