ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамическая возможность выпадения свободного углерода из "Производство технологического газа для синтеза аммиака и метанола из углеводородных газов" ограниченная кривой и осями координат, является областью выпадения углерода. Справа от кривой располагается область, в которой углерод не выделяется. На точках пересечения кривых с осями абсцисс и ординат лежат границы выпадения углерода соответственно при паровой и углекислотной конверсии метана. Каждая кривая при давлениях 1, 5, 10 и 20 ат проведена на основании расчетов не менее одиннадцати точек. Они позволяют установить возможность выпадения углерода при заданных параметрах процесса конверсии (давление, температура, состав. исходной смеси). [c.40] Приведенные данные о возможности и границах выпадения углерода получены при условии достижения равновесия реакции (1-1). Однако в начале реакции (до того, как установится равновесие) или в отсутствие катализатора, когда термодинамическое равновесие в области температур до 1100° С вообщ е не достигается, парциальное давление метана значительно выше равновесного. В работе подсчитано изменение свободной энергии реакции (1--16) для исходной смеси состава СН4 НзО — 1 2 в интервале температур 600— 1200° С при атмосферном давлении и степенях превраш.ения метана по реакции (1-1), равных 0,4 0,6 0,8 0,9 0,95 и 0,98 [при условии достижения равновесия реакции (1-4)]. [c.40] Как видно из рис. 1-12, при указанных выше условиях выделение углерода становится невозможным лишь после того, как метан прореагирует по реакции (1-1) приблизительно на 55% при 600° С, на 90 при 800, на 97 при 1000 и на 99% при 1200° С. [c.41] Большой интерес представляет рассмотрение термодинамической возможности выпадения углерода при взаимодействии с водяным паром гомологов метана и непредельных углеводородов, нередко содержащихся наряду с метаном в конвертируемых промышленных газах. [c.41] В табл. 1-17 по данным приведены значения констант равновесия и свободной энергии реакций (1-18)—(1-20) при взаимодействии этана, пропана и этилена со стехиометрическим количеством водяного пара по реакциям (1-8)—(1-10) в интервале температур 327— 827° С при 1 ат. [c.42] Как видно из табл. 1-17, константы равновесия реакций распада указанных углеводородов с образованием твердого углерода намного превышают константу ра вновесия распада метана (см. табл. 1-16). Чем больше углеродных атомов в углеводороде, тем больше возможность выпадения углерода. При конверсии ненасыш енных углеводородов водяным паром возможность выпадения углерода больше, чем при конверсии насыш,енных углеводородов с тем же числом атомов углерода, особенно при низких температурах. [c.42] Из данных табл. 1-5 и 1-17 видно, что при установившемся равновесии реакций (1-1), (1-8) и (1-9) свободная энергия реакций (1-16), (1-18) и (1-19), например, при 727° С равна соответственно —0,48 —19,1 и —34,6 ккал1моль. При 827° С эта разница возрастает вще больше. Для всей рассчитанной области температур свободная энергия реакций распада этана, пропана и этилена до углерода — величина отрицательная, с большим абсолютным значением. [c.42] Вернуться к основной статье