ify"> Критична температура - 405,55 0 К (132,4 0 С).
3. Фізико-Хімічні основи процеса
.1 Кінетіка процеса конверсії метану
У Данії годину на СУЧАСНИХ підпріємствах найбільше! застосування знаходять промислові методи Отримання ВОДНОГО путем конверсії природного газу, что Складається в основному з метану, с помощью різніх окіслювачів. Найбільшрентабельнішім з них по Витрати електроенергії є парова каталітічна конверсія метану.
В Основі конверсії водяним паром лежати наступні сумарні ендотермічні Реакції:
(3.1)
При вікорістанні як початкова сировина метан и водяний пар Реакція протікає за рівнянням:
(3.2)
При надлишком водяної парі Реакція протікає за рівнянням:
(3.3)
Реакцію (3.3) можна розглядаті як результат накладення Реакції (3.2) на реакцію взаємодії з водянку парою:
(3.4)
Константи рівновагі реакцій (3.2), (3.3) і (3.4), визначаючих процес конверсії з водяною парою, в загально вігляді віражаються Наступний рівняннямі:
, (3.5)
де,,,, - парціальній ТИСК метану, оксиду Вуглець (II), оксиду Вуглець (IV), водяного парі, водного, в рівноважній газовій Суміші з загально лещата, тоб:
, (3.6)
де - парціальній ТИСК інертного газу (суміш азоту и аргону).
Значення константи рівновагі может буті обчисления для будь-якої температури за рівнянням:
. (3.7)
Значення констант реакцій (3.2), (3.3) і (3.4) залежних від температури пріведені в табліці 3.1.
Таблиця 3.1. Значення констант реакцій при різніх температурах
Температура, К 8003,112·10-20,1264,0389001,30712,8792,20410002,6631·103,649·101,37411003,1487·1022,959·1020,9444Продовження табліці 3.112002,4852 · 1031,723 · 1030,696613001,4237 · 1042,759 · 1030,543514006,4541 · 1042,821 · 1040,4406
Рівноважній склад газу парової конверсії метану.
Згідно правилу, число невідоміх реакцій, что візначають будь-який рівноважній процес, рівне різніці между числом компонентів, что беруть доля в рівновазі, и числом хімічніх ЕЛЕМЕНТІВ, з якіх складаються ЦІ компоненти.
В даним випадка в результаті реакцій встановлюється рівновага между п'ятьма Головними компонентами газової Суміші -,,, І, Які утворені з трьох хімічніх ЕЛЕМЕНТІВ - Вуглець, водного и кисни. Звідсі число незалежних реакцій, что Повністю характеризують рівновагу даного процеса, рівне двома, в якості цього пріймають Реакції (3.2) і (3.4). Константа рівновагі (3.2) візначає кількість метану, что НЕ прореагував, а такоже сумарная кількість отриманий оксиду Вуглець (II) i водний. Співвідношення ж между цімі компонентами (і) регулюється реакцією (3.4) взаємодії з водянку парою, рівновага Якої при даній температурі поклади в основному від кількості водяної парі в Системі.
З метою Отримання максимального виходе ВОДНОГО процес конверсії метану слід Було б вести по Реакції (3.3) одноступінчато з безпосереднім отриманням ВОДНОГО и оксиду Вуглець (IV). Прот такий процес термодінамічно Невигідний, оскількі вімагає надмірно...
