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(PRODUZIONE DELL’IDROGENO – ASPETTO TECNICO, PRODUZIONE DI H₂SO₄ –…
PRODUZIONE DELL’IDROGENO – ASPETTO TECNICO
Elettrolisi dell’acqua
2 H₂O(l) → 2 H₂(g) + O₂(g)
Elettrolisi alcalina (NaOH/KOH)
Elettrolisi PEM (membrana a scambio protonico)
Elettrolisi ad alta temperatura (SOEC, ossidi solidi)
Reforming del metano (SMR)
CH₄ + H₂O → CO + 3 H₂
CO + H₂O → CO₂ + H₂ (shift)
Catalizzatori: Ni
Temp: 700–900°C
Gassificazione
Carbone o biomassa + vapore/ossigeno
Produzione di syngas (H₂ + CO)
Richiede trattamento gas acidi
Pirolisi del metano
CH₄ → C (solido) + 2 H₂
Evita CO₂ ma produce carbonio da smaltire
Altri metodi
Fotoelettrochimica
Cicli termochimici (zolfo-iodio, Mn-Fe)
Fermentazione microbica (bioidrogeno)
Sottoprodotti
CO₂ (SMR, gassificazione)
O₂ (elettrolisi)
Carbonio solido (pirolisi)
PRODUZIONE DI H₂SO₄ – PROCESSO CONTACT
Materie prime
Zolfo elementare
SO₂ da pirite (FeS₂) o gas di cokeria
Fase 1 – Produzione di SO₂
S + O₂ → SO₂
4 FeS₂ + 11 O₂ → 8 SO₂ + 2 Fe₂O₃
Fase 2 – Ossidazione catalitica
2 SO₂ + O₂ ⇌ 2 SO₃ (ΔH < 0)
Catalizzatore: V₂O₅
T: 400–450°C
Fase 3 – Assorbimento in acido solforico
SO₃ + H₂SO₄ → H₂S₂O₇
H₂S₂O₇ + H₂O → 2 H₂SO₄
Si evita SO₃ + H₂O diretta per nebbie corrosive
SINTESI DEI POLIMERI – ASPETTO TECNICO
Polimerizzazione per addizione
Monomeri: etilene, propilene, stirene
Innesco radicalico o catalitico (es. Ziegler-Natta)
No sottoprodotti → 100% massa nel polimero
Polimerizzazione per condensazione
Monomeri bifunzionali (es. acido + ammina)
Rilascio di piccole molecole (H₂O, HCl)
Es. Nylon, PET
Parametri di processo
T, P e controllo del peso molecolare
Catalizzatori o inneschi specifici
Sottoprodotti
Condensazione: acqua, acido
Addizione: eventuali traccianti o stabilizzanti residui
PRODUZIONE DI ACIDO NITRICO (HNO₃) – ASPETTO TECNICO
Sintesi dell'ammoniaca (NH₃)
Processo Haber-Bosch
N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) (ΔH < 0)
Temp: 400–500°C, Pressione: 150–250 atm
Catalizzatore: ferro + promotori
H₂ da steam reforming CH₄
Riciclo NH₃ non reagita
Ossidazione dell’ammoniaca (Processo Ostwald)
4 NH₃ + 5 O₂ → 4 NO + 6 H₂O
Catalizzatore: Pt-Rh, 800–950°C
2 NO + O₂ → 2 NO₂
3 NO₂ + H₂O → 2 HNO₃ + NO
NO riciclato nel reattore
Concentrazione finale ~68% HNO₃
Scarti e sottoprodotti
NOx (NO, NO₂)
Calore recuperabile