Nature.com сайтына киргениңиз үчүн рахмат. Сиз колдонуп жаткан браузердин версиясында CSS колдоосу чектелүү. Эң жакшы натыйжаларга жетүү үчүн, браузериңиздин жаңы версиясын колдонууну (же Internet Explorerде шайкештик режимин өчүрүүнү) сунуштайбыз. Ошол эле учурда, үзгүлтүксүз колдоону камсыз кылуу үчүн, биз сайтты стилдештирүүсүз же JavaScriptсиз көрсөтүп жатабыз.
Эми, Joule журналына жазып жатып, Унг Ли жана анын кесиптештери кумурска кислотасын өндүрүү үчүн көмүр кычкыл газын гидрогендөө боюнча пилоттук заводдун изилдөөсү жөнүндө билдиришти (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01). 003;2024). Бул изилдөө өндүрүш процессинин бир нече негизги элементтерин оптималдаштырууну көрсөтөт. Реактордун деңгээлинде каталитикалык натыйжалуулук, морфология, сууда эригичтиги, жылуулук туруктуулугу жана ири масштабдагы ресурстардын жеткиликтүүлүгү сыяктуу катализатордун негизги касиеттерин эске алуу реактордун иштешин жакшыртууга жардам берет, ошол эле учурда чийки заттын керектүү көлөмүн төмөн деңгээлде кармап турат. Бул жерде авторлор аралаш коваленттүү триазин бипиридил-терефталонитрил алкагында (Ru/bpyTNCTF деп аталат) колдоого алынган рутений (Ru) катализаторун колдонушкан. Алар СО2ди натыйжалуу кармоо жана конверсиялоо үчүн ылайыктуу амин жуптарын тандоону оптималдаштырып, СО2ди кармоо жана форматты пайда кылуу үчүн гидрогенизация реакциясын стимулдаштыруучу реактивдүү амин катары N-метилпирролидинди (NMPI), ал эми реактивдүү амин катары кызмат кылуу үчүн N-бутил-N-имидазолду (NBIM) тандашты. Аминди бөлүп алгандан кийин, форманы транс-аддукт түзүү аркылуу FAны андан ары өндүрүү үчүн бөлүп алууга болот. Мындан тышкары, алар СО2 конверсиясын максималдуу түрдө жогорулатуу үчүн температура, басым жана H2/CO2 катышы жагынан реактордун иштөө шарттарын жакшыртышты. Процессти долбоорлоо жагынан алганда, алар тамчылатып агып жаткан катмарлуу реактордон жана үч үзгүлтүксүз дистилляциялык колонкадан турган түзүлүштү иштеп чыгышты. Калдык бикарбонат биринчи колонкада дистилляцияланат; NBIM экинчи колонкада транс-аддукт түзүү менен даярдалат; FA продуктусу үчүнчү колонкада алынат; Реактор жана мунара үчүн материалды тандоо да кылдаттык менен каралып, көпчүлүк компоненттер үчүн дат баспас болот (SUS316L), ал эми үчүнчү мунара үчүн реактордун отун чогултуу коррозиясына туруктуулугунан улам дат басышын азайтуу үчүн коммерциялык цирконий негизиндеги материал (Zr702) тандалып алынган жана баасы салыштырмалуу төмөн.
Өндүрүш процессин кылдаттык менен оптималдаштыргандан кийин — идеалдуу чийки затты тандап, тамчылатып агып туруучу катмарлуу реакторду жана үч үзгүлтүксүз дистилляциялык колоннаны долбоорлоп, коррозияны азайтуу үчүн колоннанын корпусу жана ички таңгактоо үчүн материалдарды кылдаттык менен тандап, реактордун иштөө шарттарын так жөнгө салгандан кийин — авторлор күнүмдүк кубаттуулугу 10 кг болгон пилоттук заводдо 100 сааттан ашык туруктуу иштөөгө жөндөмдүү күйүүчү май чогултуу курулганын көрсөтүшөт. Кылдаттык менен ишке ашыруу мүмкүнчүлүгү жана жашоо циклин талдоо аркылуу пилоттук завод салттуу күйүүчү май чогултуу өндүрүш процесстерине салыштырмалуу чыгымдарды 37% га, ал эми глобалдык жылуулук потенциалын 42% га төмөндөттү. Мындан тышкары, процесстин жалпы натыйжалуулугу 21% га жетет жана анын энергия натыйжалуулугу суутек менен иштеген күйүүчү май клеткалуу унаалардын энергия натыйжалуулугуна салыштырмалуу.
Цяо, М. Гидрогенделген көмүр кычкыл газынан кумурска кислотасын пилоттук түрдө өндүрүү. Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2