Кинетика процессов реакции водяного газа

Кинетика, т. е. скорость газификации, в огромной степени определяет результат процесса. Процесс газификации твердого топлива гетерогенный — происходит взаимодействие твердого вещества с газом. Поэтому на скорость его оказывают влияние скорость химических реакций (XII, 2) и (XII, 3), скорость диффузии кислорода или водяного пара из потока газа, обтекающего твердую частицу, к его поверхности и величина поверхности контакта взаимодействующих фаз. [c.182]

В обстоятельной работе Леру и Матье , посвященной термодинамике и кинетике процесса окислительного пиролиза, наоборот, показано, что равновесие реакции водяного газа практически не достигается опытные данные реакции водяного газа значительно отклоняются от расчетных. [c.156]

Б [104] рассмотрен радикальный механизм окисления СН4 углекислым газом или водяным паром. Однако окисление непредельных соединений и ацетилена не включалось в механизм процесса. Анализ расчетов кинетики процесса для одного из вариантов расчетов — изоэнтальпийных условий (предполагалось, что в реакции с СН вступают имеющие квазиравновесный состав СО2 при 3500° К) показывает, что превращение метана происходит за времена 10 " сек, атомарный и молекулярный кислород — продукты диссоциации СО2 — реагируют за времена 3 10 и 5-10 сек соответственно. [c.255]

Четвертый выпуск сборника содержит краткие сообщения о научно-исследовательских работах, выполненных в СССР в 1967 г. в области массообменных процессов химической технологии. Эти работы посвящены общим вопросам теории массопередачи, кинетике массообмена отдельных технологических процессов в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, жидкостная экстракция), газ — твердая фаза и жидкость — твердая фаза (сушка, адсорбция, ионообмен, экстрагирование, кристаллизация), а также кинетике процессов, осложненных химическими реакциями. В отдельной главе рассмотрены методы расчета оптимизации и моделирования массообменных процессов. [c.2]

С рассмотренными выше процессами неразрывно связана реакция конверсии окиси углерода водяным паром (3), осушествление которой в промышленности позволяет дополнительно получать водород. Она является предметом изучения многих исследователей. Кинетика и механизм ее, как и в случае большинства гетерогенных процессов, довольно сложны. При анализе литературных данных можно установить, что мнения о влиянии концентраций отдельных компонентов на скорость процесса весьма противоречивы. Отсюда —множество различных кинетических уравнений, описывающих скорость реакции. Так, авторы [7] установили, что скорость реакции на железоокисном катализаторе тормозится водородом, а углекислый газ действует подобно инертному разбавителю — кинетическое у равнение при этом имеет вид [c.59]

Исследовалось попеременное восстановление и окисление контакта Ч-5 с использованием в качестве восстановления газа, имеющего следующий состав 78—80% Иг и 20—22% N2. Указанный газ близок но составу отбросной азотно-водородной смеси заводов синтеза аммиака (сальниковые и продувочные газы). Проведенные исследования кинетики восстановления контакта водородом и изучение порядка реакции показали, что взаимодействие контакта Ч-5 при 900°С протекает по первому порядку, при концентрациях водорода от 20 до 80%. Изучение окислительной стадии процесса позволило установить, что при 900°С реакция взаимодействия водяного пара с контактом ч-5 протекает с достаточно большими скоростями в течение первой минуты реакции, а затем после резкого снижения скорость реакции становится незначительной. Это приводит к снижению производительности контакта Ч-5 по водороду и малой степени использования водяного пара. Кинетика восстановления и окисления исследовалась на разных фракциях контакта — от 0,10—0,25 до 2—3 мм. [c.126]

На основании экспериментальных данных по кинетике конверсии пропана (сжиженного газа) с водяным паром, полученных для широкого диапазона условий (температура 450—800° С, объемные скорости подачи исходного газа от 500 до 20000 соотношение HjO СзН8=6, давление атмосферное) показано соотношение между реакциями окисления исходного углеводорода водяным паром и метанообразования, которое происходит по реакции гидрогенолиза, в зависимости от условий процесса. Библиогр. 8, рис. 3 [c.181]

Проведенное Темкиным и сотрудниками изучение реакции на никелевом катализаторе показало, что на скорость реакции существенно влияет процесс диффузии газов в порах катализатора [139]. Поэтому авторами исследована кинетика конверсии метана с водяным паром на никелевой фольге в проточно-циркуляционной установке при 800—900° С и предложен следующий механизм реакции [c.187]

Для процесса горения твердого топлива безусловный интерес представляют реакции горения окиси углерода и водорода. Для твердых топлив, богатых летучими веществами, в ряде прсцессов и технологических схем необходимо знать характеристики горения углеводородных газов. Механизм и кинетика гомогенных реакций горения рассмотрены в гл. VH настоящей книги. Кроме указанных выше вторичных реакций, перечень их следует продолжить гетерогенными реакциями разложения углекислоты и водяного пара, реакцией конверсии окиси углерода водяным паром и семейством реакций метанообразования, которые с заметными скоростями протекают при газификации под высоким давлением. [c.147]

В сборнике дано краткое содержание около 200 научно-исследовательских работ по массообменным процессам химической технологии, выполненных в СССР в 1965 г., но еще не опубликованных в печати. Эти работы посвящены общим вопросам теории и расчетной практики процессов массопередачи, гидродинамике и кинетике массообмена отдельных технологических процессов в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость (абсорбция, ректификация, молекулярная дистилляция, дистилляция в токе водяного пара, жидкостная экстракция), газ —твердая фаза и жидкость — твердая фаза (сушка, адсорбция, экстрагирование кристаллизация), а также процессов, осложненных химической реакцией. [c.2]

Важнейшей проблемой топливного элемента явилась кинетика электродных процессов. Только большая скорость реакций окисления и восстановления позволяет получить довольно высокий коэффициент использования топлива. Для этого потребовались электроды с сильно развитой поверхностью, обладающие каталитическим действием. В качестве топлива в действующих установках используют водород, оксид углерода, водяной и генераторный газы и др. Окислитель — кислород воздуха или чистый кислород. [c.274]

По исследованию механизма, кинетики и термодинамического равновесия отдельных реакций термического превращения (и особенно расщепления и дегидрирования) алифатических углеводородов опубликовано большое число работ. Однако крайне мало работ, посвященных макрокинетике— обобщению результатов экспериментальных исследований реакций пиролиза и общих закономерностей изменения выхода продуктов в зависимости от условий протекания процессов. Особенно слабо освещены вопросы, связанные с макрокинетикой процесса пиролиза, протекающего в потоке перегретого водяного пара или смеси газов (называемого гомогенным пиролизом вследствие специфики подвода тепла, необходимого для протекания процесса превращения исходных веществ), хотя в этой области за последние годы проводятся значительные экспериментальные работы. [c.42]

Теоретические основы многих современных процессов переработки угля — его газификации, гидрирования, реакции конверсии с водяным паром и др. — даны в статье Уокера, Русинко и Остина. В ней освещены термодинамика, кинетика, макрокинетика и общие вопросы механизма реакций углерода с газами — водородом, кислородом, окисью и двуокисью углерода. [c.5]

Кинетика многих промышленных процессов разделения зависит от массопередачи между газом и жидкостью, между газом или жидкостью и твердым телом или между двумя жидкостями. Сюда относятся ректификация, абсорбция газов, жидкостная экстракция, адсорбция, парциальная конденсация и ионный обмен. Сушку, увлажнение, удаление влаги из газов, водяное охлаждение также можно было бы отнести к процессам фракционирования, связанным с массопередачей. Гетерогенный катализ предполагает наличие массопередачи реагентов и продуктов взаимодействия к поверхности и от поверхности твердого тела, на которой происходит химическая реакция. В промышленности успешно используются многочисленные типы массообменных аппаратов. В большинстве случаев каждый тип предназначается для конкретного применения и не поставляется как насосы и воздуходувки. Цель проектировщика заключается в том, чтобы найти правильный экономический баланс между капиталовложениями и эксплуатационными затратами, поскольку одно обычно возрастает с уменьшением другого. [c.609]

Для устранения искажающего влияния процесса диффузии реагирующих веществ в порах катализатора кинетика реакции метана с водяным паром исследована на никелевой фольге (толщиной 0,05 мм), т. е. в условиях, исключающих эффект внутренней диффузии Измерения проведены при атмосферном давлении и температурах 800—900° С проточно-циркуляционным методом имеющим ряд преимуществ по сравнению с проточным скорость реакции измеряется непосредственно в дифференциальной форме, поэтому не требуется интегрирования кинетических уравнений отпадают ограничения в отношении размеров и количества зерен катализатора если скорость циркуляции достаточно велика, проскок газа мимо катализатора не имеет значения. [c.83]

Зависимость степени превращения метана от условного времени контакта для одного из исследованных образцов характеризуется широким диапазоном объемных скоростей, обеспечивающих равновесное превращение метана. В целом кинетика процесса (рис. 4, в) аналогична таковой для реакции конверсии метана с водяным паром, осуществляемой в присутствии специальных конверсионных катализаторов, а полученные предельные значения глубины конверсии метана совпадают с термодинамически рассчитанными [3]. То же можно сказать и об изменении состава влажного конвертированного газа в зависимости от условного времени контакта. При 700° С на образце с добавкой никеля Ренея наблюдалось довольно быстрое понижение активности, обусловленное процессами рекристаллизации [14]. [c.33]

К сожалению, экспериментальные данные по изучению конверсии газа в фонтанирующем слое не годятся для подтверждения теоретической модели. Кинетика процесса крекинга нефти, исследованная Емаки с сотрудниками [237, 238], слипшом сложна из-за большого числа побочных реакций. Ясно представляя себе эту трудность, Емаки [234], первым сделавший попытку смоделировать химический реактор с фонтанирзтощим слоем, для проверки модели исследовал реакцию получения водяного газа . Однако оказалось, что скорость этой реакции слишком мала даже при 830 °С (константа скорости — около 0,1 с для частиц кокса размером примерно до 1,52 мм). Доля непрореагировавшего пара в реакторе диаметром 10 см нри всех условиях проведения опыта составляла больше 0,97, что совсем не удивительно в свете результатов, показанных на рис. 10.2. [c.181]

Общими чертами процесса ФТ являются следующие. Эта гетерогенно катализируемая экзотермическая реакция приводит к образованию изобилия продуктов, включающих линейные а-олефины, алканы, спирты, альдегиды, карбоксикислоты, сложные эфиры и даже арены. а-Олефины и спирты являются первичными продуктами, в то время как алканы получаются при последующем гидрировании алкенов. Селективность образования продуктов зависит от множества факторов, таких, как отношение СО/Н2, давление, температура, катализатор и способ его получения, а также наличие промоторов, например щелочных металлов в носителе катализатора. Полимеризационный процесс ФТ, как правило, приводит к образованию статистического (Флори — Шульца) молекулярно-весового распределения, указывающего на то, что рост цепи подчиняется полимериза-ционной кинетике. Отсутствие селективности при получении продуктов и статистический молекулярно-весовой интервал являются главными недостатками реакции ФТ кроме того, большое количество содержащегося в угле углерода необходимо впустую превратить в СО2, чтобы получить необходимый для реакции ФТ водород (по реакции конверсии водяного газа). [c.135]

Скорость конверсии метана с водяным паром на никелевом катализаторе, активированном окисью хрома, в интервале температур 400—700° С впервыеизучена А. Г. Лейбуш иМ. А. Людковской [32]. В работах [33—36] показано, что на скорость реакции конверсии метана существенно влияет процесс диффузии реагентов в порах катализатора. Поэтому авторы этих работ изучили конверсию метана с водяным паром на никелевой фольге. В работах [37, 38] исследована кинетика конверсии природного газа с водяным паром на катализаторе ГИАП-3 под давлением до 41 атм. [c.68]

Следует заметить, что массоперенос к поверхности материала является, конечно, не единственным процессом, определяющим обпхую скорость реагирования на границе факела с поверхностью. При окислении металла в нафевательных печах большую роль Ифает кинетика реакций окисления, диффузия в оксидах (после образования их пленки) и диффузия железа в поверхностный слой. Поэтому в нагревательных печах существует критическая скорость газа, выше которой окисление металла уже практически не зависит от скорости газа. Имеющиеся данные свидетельст ют о том, что величина этой скорости очень мала, и можно сказать, что при реальных скоростях газа в нафевательных печах (w > 1+5 м/с) она практически не влияет на процесс окалинообразования. При этом гораздо большую роль ифает температура металла, состав атмосферы над поверхностью металла и время пребывания металла в этих условиях. При исследовании окисления железа в водяном паре и диоксиде угаерода, было установлено, что величина окалинообразования j подчиняется уравнению [c.601]

Помимо использования в анализе, волюмография может найти широкое применение при изучении кинетики различных процессов, сопровождающихся выделением или поглощением газов. Так, наши опыты показали возможность наблюдения за динамикой высушивания или обезвоживания различных веществ по реакции взаимодействия воды или водяных паров с гидридом кальция. Интересны наблюдения над реакцией взаимодействия окиси кальция с углекислым газом. Эта реакция протекает при 700—800° С значительно быстрее, чем при комнатной температуре. Реакция карбонизации быстро затухает вследствие образования пленки карбоната на поверхности зерен окиси. [c.291]

A.A., Измайлов Р.Б., Жирнов B. ., Свинухов А.Г., Кондратьев В.А., Хазиев Ф.М., Муртазин Ф.Р. и др.) проведены фундаментальные исследования по кинетике реакций углерода с кислородом, водяным паром и диоксидом углерода, моделированию и оптимизации процессов облагораживания нефтяных коксов, по каталитическому пиролизу углеводородов и нефтяных фракций с получением а-олефинов, по каталитической парокислородной конверсии легких углеводородов с получением водорода и синтез-газов для производств аммиака и карбамида. Разработаны новые методики кинетических исследований (дифференциальные и интегральные реакторы, экспресс-импульсные методы и др.). В 1976 г. Ахметову С.А. присвоено почетное звание Заслуженный деятель науки БАССР . В 1979 г. Сафа Ахметович избран по конкурсу заведующим кафедрой общей химической технологии и аналитической химии Башкирского государственного университета (БГУ). В 1980 и 81 гг. одновременно с научно-педагогической деятельностью работал на общественных началах секретарем партийного комитета БГУ. [c.4]

Кинетика реакции пропана с водяным паром (СзНд HgO — = 1 6) при атмосферном давлении и температурах 500—700° С исследовалась на установке проточного типа при объемных скоростях 400—20 ООО ч с применением никель-алюминиевого катализатора ГИАП-3 в виде зерен диаметром 1—2 мм. При всех температурах конвертированный газ содержит, наряду с метаном, непрореагировавший пропан. Кажуш аяся энергия активации процесса суммарного превращения пропана найдена равной 12,3 ккал моль. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология