De vorming van waterstof uit stoom en cokes, ook wel stoomvergassing genoemd, is een thermochemisch proces waarbij steenkool of andere koolstofhoudende materialen worden omgezet in waterstofgas. Dit proces is van cruciaal belang in verschillende industrieën, met name in de sectoren die betrokken zijn bij de brandstofproductie en de chemische productie.

De totale chemische reactie voor stoomvergassing kan worden weergegeven als:

C (cokes) + H2O (stoom) → CO (koolmonoxide) + H2 (waterstof)

Hier volgt een stapsgewijze uitleg van het proces:

1. Bereiding van cola:

- Cokes is een vaste, poreuze brandstof die uit steenkool wordt gewonnen via een proces dat carbonisatie wordt genoemd, waarbij steenkool wordt verwarmd zonder lucht.

- Cokes dient als koolstofbron voor het vergassingsproces.

2. Stoomgeneratie:

- Hogedrukstoom wordt gegenereerd met behulp van een boiler of andere warmtebron.

3. Vergassingsreactor:

- De cokes en de stoom worden in een vergassingsreactor gebracht, een vat dat is ontworpen om de chemische reacties te vergemakkelijken.

- De reactor werkt bij hoge temperaturen (doorgaans rond 800-1200°C) en hoge druk.

4. Reacties:

- In de reactor reageert de cokes met stoom via een reeks complexe chemische reacties.

- De primaire reacties zijn de water-gasreactie en de shiftreactie:

- Water-gasreactie:C + H2O → CO + H2

- Verschuivingsreactie:CO + H2O → CO2 + H2

- Deze reacties zetten de koolstof in de cokes om in waterstof en koolmonoxide.

5. Productscheiding:

- Na de reacties worden de gasvormige producten (waterstof, koolmonoxide, kooldioxide en niet-gereageerde stoom) gescheiden van eventuele vaste resten (as).

- Om het waterstofgas te zuiveren worden verschillende scheidingstechnieken ingezet, zoals gaswassing, filtratie en koeling.

6. Waterstofzuivering:

- Het ruwe waterstofgas kan onzuiverheden bevatten zoals zwavelverbindingen, kooldioxide en andere verontreinigingen.

- Voor specifieke toepassingen kunnen verdere zuiveringsstappen nodig zijn om de gewenste waterstofzuiverheid te bereiken.

Door gebruik te maken van het stoomvergassingsproces kunnen industrieën waterstofgas verkrijgen als waardevolle energiebron en chemische grondstof. Waterstof heeft talloze toepassingen, waaronder brandstof voor voertuigen, energieopwekking en de productie van kunstmest, chemicaliën en synthetische brandstoffen.