ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конверсия с кислородом из "Технология связанного азота" При соотношении Оа СН4, равном 0,60—0,67 1, предварительном лодогреве реагентов до 400—600 °С, быстром смешении газовых потоков и последующем нагревании смеси в течение 0,003—0,010 сек до 1500 °С в факеле горения протекает термоокислительный пиролиз метана с образованием ацетилена. При большом содержании кислорода в исходной смеси возрастает количество СОз и уменьшается содержание СО и На в конвертированном газе. [c.23] В начале реакционной зоны в газовой смеси еще присутствует свободный кислород и преобладают экзотермические реакции (1-7), (1-8) и (1-9). В результате протекания этих реакций резко повышается температура и создаются условия, в которых непрореагировавший метан взаимодействует на катализаторе с водяным паром по эндотермической реакции (1-1), что приводит к понижению температуры. [c.23] Значения константы равновесия реакции (1-7) приведены в табл. 1-3. Как видно из таблицы, эти значения настолько велики, что концентрация непрореагировавшего кислорода в равновесной газовой смеси практически равна нулю. Конечное состояние системы определяется состоянием равновесия реакции (1-2), что подтверждается и экспериментальными данными. [c.23] Суммарная концентрация углеводородов здесь пересчитана в эквивалентное (по углероду) содержание метана, т. е. для метана [EQ] = [ H4I, для этана [E i] = 2[СаН 1 и т. д. Коэффициент 0,5 в уравнении (1-10) определяется стехиометрическим соотношением СН4 и О2 по реакции (1-7), поскольку лишь эта реакция обусловливает максимальный выход окиси углерода и водорода при конверсии углеводородов. [c.24] Наименьшее значение коэ( к )ициента а при минимальном расходе кислорода составляет 0,25. Практически, вследствие тепловых потерь, для поддержания высокой температуры процесса его ведут при более высоком коэффициенте а (0,3—0,65). При а 0,25 конверсия протекает не полностью и с выделением углерода. [c.24] Эффективность процесса высокотемпературной конверсии метана характеризуется степенью превращения СН4, т. е. отношением количества метана, прореагировавшего с кислородом, к первоначальному количеству СН4 в газовой смеси. [c.24] Частичное окисление метана кислородом идет с увеличением объема газовой смеси, но отрицательное влияние повышения давления на полноту конверсии компенсируется значительным увеличением скорости реакции при больших коэффициентах а и развивающихся высоких температурах процесса. При пониженных температурах скорость реакций сильно уменьшается, вследствие чего необходимо применение катализатора для достижения высокой степени конверсии метана. [c.24] Вернуться к основной статье