Từ những năm 2000, Đan Mạch đã đầu tư nghiên cứu mạnh thiết bị điện phân ion oxy rắn (SOEC) và năm 2021 đã triển khai để sản xuất ammonia công nghiệp thay thế cho quy trình Haber-Bosch truyền thống. Hình dưới đây mô tả sơ đồ nguyên lí của thiết bị SOEC :
[Hình cần kiểm tra lại: p38_f1]
Lớp màng ion oxygen chỉ cho phép ion đi qua và phản ứng tại anode. Nếu đưa không khí và hơi nước vào SOEC thì sau khi điện phân tạo ra hỗn hợp khí A và hỗn hợp khí B. Hỗn hợp A có chứa hơi nước chưa tham gia phản ứng, sau khi cho qua thiết bị loại bỏ nước thì nó có thể được đưa trực tiếp vào quy trình Haber-Bosch để sản xuất ammonia. Coi không khí chỉ gồm và trong đó chiếm 20\% thể tích không khí.
Cho các phát biểu sau :
Từ những năm 2000, Đan Mạch đã đầu tư nghiên cứu mạnh thiết bị điện phân ion oxy rắn (SOEC) và năm 2021 đã triển khai để sản xuất ammonia công nghiệp thay thế cho quy trình Haber-Bosch truyền thống. Hình dưới đây mô tả sơ đồ nguyên lí của thiết bị SOEC :
[Hình cần kiểm tra lại: p38_f1]
Lớp màng ion oxygen chỉ cho phép ion đi qua và phản ứng tại anode. Nếu đưa không khí và hơi nước vào SOEC thì sau khi điện phân tạo ra hỗn hợp khí A và hỗn hợp khí B. Hỗn hợp A có chứa hơi nước chưa tham gia phản ứng, sau khi cho qua thiết bị loại bỏ nước thì nó có thể được đưa trực tiếp vào quy trình Haber-Bosch để sản xuất ammonia. Coi không khí chỉ gồm và trong đó chiếm 20\% thể tích không khí.
Cho các phát biểu sau :
[Hình cần kiểm tra lại: p38_f1]
Lớp màng ion oxygen chỉ cho phép ion đi qua và phản ứng tại anode. Nếu đưa không khí và hơi nước vào SOEC thì sau khi điện phân tạo ra hỗn hợp khí A và hỗn hợp khí B. Hỗn hợp A có chứa hơi nước chưa tham gia phản ứng, sau khi cho qua thiết bị loại bỏ nước thì nó có thể được đưa trực tiếp vào quy trình Haber-Bosch để sản xuất ammonia. Coi không khí chỉ gồm và trong đó chiếm 20\% thể tích không khí.
Cho các phát biểu sau :
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Các khí trong hỗn hợp A (trừ hơi nước) là , và .
b)
Để loại bỏ hơi nước trong A thì người ta có thể sử dụng NaOH rắn hoặc rắn.
c)
Phương trình xảy ra tại anode là
d)
Nếu hiệu suất của SOEC đạt 80\% thì để lượng và Haber-Bosch phản ứng vừa đủ thì tỷ lệ mol của không khí và hơi nước đưa vào là 1 : 2.
Đáp án chính thức: a:Đ,b:Đ,c:S,d:S
Hướng dẫn giải chi tiết
Phương trình xảy ra tại cathode là:
a) Đúng
b) Đúng vì cả NaOH hoặc rắn đều có tính hút ẩm.
c) Sai vì ở anode xảy ra quá trình :
d) Sai vì
Xét 1 mol không khí và x mol .
Trong không khí:
Tại cathode mà hiệu suất của SOEC là 80\% nên mol
Quy trình sản xuất ammonia :
Theo đề phản ứng vừa đủ nên: x = 3
Vậy tỷ lệ mol không khí và hơi nước đưa vào là 1 : 3
a) Đúng
b) Đúng vì cả NaOH hoặc rắn đều có tính hút ẩm.
c) Sai vì ở anode xảy ra quá trình :
d) Sai vì
Xét 1 mol không khí và x mol .
Trong không khí:
Tại cathode mà hiệu suất của SOEC là 80\% nên mol
Quy trình sản xuất ammonia :
Theo đề phản ứng vừa đủ nên: x = 3
Vậy tỷ lệ mol không khí và hơi nước đưa vào là 1 : 3
a) Đúng
b) Đúng vì cả NaOH hoặc rắn đều có tính hút ẩm.
c) Sai vì ở anode xảy ra quá trình :
d) Sai vì
Xét 1 mol không khí và x mol .
Trong không khí:
Tại cathode mà hiệu suất của SOEC là 80\% nên mol
Quy trình sản xuất ammonia :
Theo đề phản ứng vừa đủ nên: x = 3
Vậy tỷ lệ mol không khí và hơi nước đưa vào là 1 : 3
a) Đúng
b) Đúng vì cả NaOH hoặc rắn đều có tính hút ẩm.
c) Sai vì ở anode xảy ra quá trình :
d) Sai vì
Xét 1 mol không khí và x mol .
Trong không khí:
Tại cathode mà hiệu suất của SOEC là 80\% nên mol
Quy trình sản xuất ammonia :
Theo đề phản ứng vừa đủ nên: x = 3
Vậy tỷ lệ mol không khí và hơi nước đưa vào là 1 : 3