气化过程与氢气提纯之旅
在煤炭转化为清洁能源的旅程中，气化反应扮演着至关重要的角色。当煤炭在高温的怀抱中与气化剂，如氧气和水蒸气，亲密接触时，便产生了一场面貌一新的化学奇迹。这一反应的产物，是以CO和H₂为主的合成气，其化学方程式犹如一首简短的诗篇：C + H₂O → CO + H₂。
随后，神奇的旅程继续。合成气中的CO与水蒸气在催化剂的催化下，经历了一场华丽的转变，转化为了H₂和CO₂。这一水煤气变换反应，仿佛是一场化学的交响乐，其方程式为：CO + H₂O → CO₂ + H₂。
接下来，是对氢气的高纯度追求。在这一环节，通过先进的变压吸附（PSA）或低温分离技术，去除混杂其中的CO₂等杂质，如同精炼师筛选精品，最终得到高纯度的氢气。这份纯净的氢气，经过压缩，被储存起来，以备不时之需。
值得一提的是，气化反应并非一蹴而就。它需要一个热情的起点，那就是外部供热。部分煤炭的燃烧，为这一反应提供了必要的能量。我们也要注意到，每生产1m³的氢气，大约会排放2.71kg的CO₂。这提醒我们，在追求清洁能源的路上，碳捕集技术同样重要。
这一连串的化学反应，不仅是一次煤炭利用的革命，更是人类对清洁能源追求的生动写照。每一步都充满了科技的魅力与挑战，每一次转变都让我们离清洁、高效的能源未来更近一步。
