II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

Na2B4O7
CaB3O4(OH)3H2O
Şekil 1. Hidrojen dönüşüm sistemi
Hidrojen üretimi için sodyum borhidrür (NaBH4) hidrolizinin etkinliği bilimsel
çevrelerde kabul edilmektedir. Normal şartlar altında 1 g hidrojen 2,5 L hidrojen
sağlayabilmektedir. Tepkime NaOH veya KOH ile yüksek pH değerlerine eriştirilen
ortamda gerçekleştirilmektedir. KOH kullanımı KBH4 oluşumuna neden olacağı
için verimi azaltabilmektedir. Genel olarak tepkimelerde kütlece %1-30 NaBH4
kullanılmaktadır. Kullanılan miktarlar reaktanlar ve ürünlerin çözünürlükleri dikkate
alınarak belirlenmelidir.
Birçok avantaja sahip olan NaBH4 kullanımının yaygınlaşabilmesi için aşağıdaki
sorunlar çözüm beklemektedir:
� Üretim fiyatı uygun seviyeye çekilmeli
� Oluşan yan ürünlerin geri kazanımı sağlanmalı
� Kullanılan katalizörlerin özelliklerinin ve kullanım ömürlerinin geliştirilmeli
� Büyük ölçekteki sistemlerde oluşan ısı uzaklaştırılmalı [9].
2. Sodyum borohidrat üretim teknikleri
2.1. Boraks tepkimeleri
H3BO3
H2SO4 B(OCH3)3
CH3OH
NaOHH 2O
Boraks hidratları şeklinde doğada bulunur. Aşağıda görüldüğü gibi 90 ºC’de
sülfürük asit ile tepkiye girmesi sonucu boric aside çevrilir.
2CaO. 3B2O3. 5H2O + 2H2SO4 +6 H2O → 2 (CaSO4. 2H2O) + 6H3BO3 (1)
Filtrasyon ve kristallendirme ile H3BO3 saflaştırılır. Boraks bünyesindeki su metal
borhidrür üretiminde sorunlara neden olacağı için bir dizi işlemle uzaklaştırılması
gerekir:
¼ Na2B4O7.10H2O + ½ NaOH + 5/4 H2O � NaBO2.4H2O (2)
NaBO2.4H2O � NaBO2 + 4H2O [270 ºC] (3)
NaH
MgH2
NaBO2
H2O
NaBH4, katalizör
91