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PROCESO BOSCH DE PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO

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on 6 October 2014

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Contexto histórico y su producción
La primera referencia al hidrógeno como tal aparece con la identificación de dos gases diferentes como formando parte del agua, por el inglés Henry Cavendish en 1766. Antoine Lavoisier le da el nombre por el que lo conocemos, hidrógeno, generador de agua.
A fines del siglo XVIII, el hidrógeno encontró su primera aplicación práctica por el ejército francés para globos de reconocimiento, mas adelante Alemania lo empleó en sus dirigibles para cruzar el océano Atlántico y como combustible para la propulsión de los zeppelines. Antes y después de la segunda guerra mundial, el hidrógeno se empleó como combustible de motores de vehículos de todo tipo, incluidos locomotoras y submarinos.

Proceso productivo
(1) Reacción endotérmica catalizada entre el metano con vapor de agua a alta temperatura produciendo una mezcla de monóxido e H. llamada gas de síntesis.
(2) Para aumentar el rendimiento y facilitar también la separación posterior, el monóxido se oxida a dióxido. Para ello, la mezcla es enfriada y se le inyecta vapor de agua de nuevo, esta vez sobre un catalizador de óxido de hierro
El problema de separar el dióxido del H es más sencillo. Hay varias formas de abordar la separación; puede ser por medios físicos o por medios químicos.
Reacciones favorecidas teórica e industrialmente
Se podría pensar en llevarla a altas presiones, obteniendo un mayor rendimiento por la naturaleza de la reacción. Podemos notar que es una reacción exotérmica, lo que nos dice que la constante de equilibrio disminuye si la temperatura aumenta, por lo que se obtendría un mayor rendimiento de amoníaco si la reacción se llevase a cabo a la menor temperatura posible. Sería ideal realizarla a bajas temperaturas ya que el punto de ebullición del amoníaco está alrededor de los -33,5ºC, y a medida de que se forma se condensaría rápidamente y se eliminaría cómodamente del sistema; el hidrógeno y el nitrógeno seguirían siendo gases a esa temperatura. Entonces la reacción se desplazaría de izquierda a derecha.
Estas condiciones coinciden con las establecidas en plantas industriales, donde se trabajan con presiones de hasta 500 atmósferas. La única contradicción es que la separación se lleva a unos 500ºC, condición que baja el rendimiento y es muy costosa, pero por otro lado esta aumenta la velocidad de producción, favoreciéndolos comercialmente.


Inconvenientes del proceso
La dificultad principal en la obtención de hidrógeno está en la eliminación del monóxido de carbono obtenido como subproducto.
Es importante su eliminación ya que los gases que van a reaccionar deben estar lo más puros posible con objeto de no acortar la vida del catalizador.
Bosch realizó la eliminación por el llamado método de conversión del gas de agua, que convierte previamente al CO en CO2. Además desarrolló un sistema de lavados con lejías cupríferas que permitían la absorción de estos óxidos del carbono.




Usos del producto obtenido
El empleo más importante del hidrógeno es la síntesis del amoníaco. La utilización del hidrógeno está aumentando con rapidez en las operaciones de refinación del petróleo, como el rompimiento por hidrógeno, y en el tratamiento con hidrógeno para eliminar azufre.
Se consumen grandes cantidades de hidrógeno en la hidrogenación catalítica de aceites vegetales líquidos insaturados para obtener grasas sólidas. La hidrogenación se utiliza en la manufactura de productos químicos orgánicos. Grandes cantidades de hidrógeno se emplean como combustible de cohetes, en combinación con oxígeno o flúor, y como un propulsor de cohetes impulsados por energía nuclear.

FIN
Acosta, Diego
Curra, Franco
Fafoulas, Mariano
Wilverth, Martín
Cortina, Candela
Marinic, Agustina
Moneta, Mariana

Proceso Bosch de Producción de Hidrógeno
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