Двуокись углерода равновесное давление

Пример. Найти равновесный состав газа, образующегося при конверсии метана в производстве газа для синтеза метанола. Для окисления метана используется водяной пар, двуокись углерода и кислород. Соотношение между объемами компонентов СН Н2О СО2 О, в исходной газовой смеси принять равным 1 0,7 0,3 0,6. Температура конверсии 1200° К, давление в конверторе 1 атм. [c.189]

Реакция (а) имеет различные технические применения. Равновесие водяного пара по (а) с добавкой не участвующего в реакции азота создается при газификации угля. Через раскаленный уголь продувают последовательно воздух и водяной пар. Вследствие высокой температуры часть двуокиси угле -рода диссоциирует, но вместе с тем происходит и догорание окиси углерод а в двуокись углерода. В то же время окись углерод а образуется и вследствие неполного сгорания углерода по реакции (б), в которой одновременно от распада водяного пара образуется водород. В зависимости от цели конверсии (т. е. переработки газов для изменения их состава) стремятся обогатить равновесную смесь водородом или окисью углерода. Очистку от СОз производят поглощением водой или щелочными растворами под давлением. Смесь СО -f На является сырьем для синтеза спиртов, бензина и т. д. Избыток водяного пара используется при подготовке смеси водорода с азотом воздуха для синтеза аммиака. Эффективность действия избытка массы водяного пара возрастает при понижении температуры, когда константа равновесия превышает единицу. Вычисление, аналогичное выполненному выше, показывает, что при Кр — 1,375 (Г 1000° К) десятикратный избыток водяного пара обеспечивает полноту реакции 97%. При высоких температурах эффективность действия избытка массы одного из исходных веществ становится меньше при Кр ж 0,5 Т ж 1350° К) полнота реакции для того же значения у = 10 составляет 84%. [c.327]

Процесс разложения СаСОд, очевидно, может протекать только в том случае, если равновесное давление СОг данных условиях будет превышать давление двуокиси углерода в газовой фазе. В известково-обжигательной печи в процессе обжига максимальное парциальное давление СОг в печном газе достигает 300 мм рт. ст. Из данных табл. 3 видно, что при таком давлении СОг разложение СаСОд начинается только при температуре около 840 °С. Однако эта начальная температура разложения практически относится лишь к поверхностным слоям кусков известняка (или мела), откуда выделяющаяся двуокись углерода может уноситься потоком газов, омывающих куски. По мере продвижения границы разложения в глубь куска удаление СОг из его внутренних частей затрудняется и практически для его полного разложения необходимо иметь давление СОг над поверхностью неразложенной внутренней части куска, равное примерно 1 атм. Тогда температуру, необходимую для разложения внутренней части кусков мела или известняка, практически следует увеличить до 900 °С. Таким образом, в зоне обжига известково-обжигательной печи нижний предел температуры. равен 900 °С. Эту температуру можно принять как минимальную на входе и выходе шихты из зоны обжига. [c.21]

Очищаемые газы почти всегда содержат двуокись углерода, однако взаимодействие ее с окисью цинка не происходит, так как уже при 200 °С равновесное давление СОг над углекислым цинком составляет 21,6-10 Па (22 кгс/см ). [c.310]

Сущность одной из них состоит в том, что конвертированный газ направляется на разделение методом короткоцикловой адсорбции на молекулярных ситах [37]. В результате получают отдельно окись и двуокись углерода и технический водород. Применение такой схемы предпочтительно, когда наряду с водородом требуется получить окись углерода. К недостаткам ее следует отнести сложность управления, снижение выхода водорода, а также то, что водород получают при давлении, близком к атмосферному (так как десорбция осуществляется сбросом давления). Перечисленные недостатки отсутствуют при получении водорода по схеме III, которая заключается в поглощении углекислоты окисью кальция на стадии конверсии углеродов. Поглощение углекислоты позволяет сдвинуть равновесие реакций (5) и (8) вправо, что дает возможность получить конвертированный газ с малым содержанием окислов углерода и направить его на стадию метанирования, минуя другие стадии. Другим преимуществом этой схемы является более высокая равновесная степень превращения метана, достигаемая вследствие вывода углекислоты из зоны реакции [38]. [c.249]

В практических условиях конверсии метана с водяным паром вследствие одновременного протекания приведенных выше реакций образуется газовая смесь, содержащая метан, водяной пар, окись и двуокись углерода и водород. Состав такой газовой смеси определяется состоянием равновесия конверсии СО по реакции (1.2). Изменение равновесного состава газовой смеси, получаемой в результате конверсии метана при атмосферном давлении, различных температурах и разных соотношениях водяного пара и метана, представлено в табл. 1-2. [c.24]

В условиях отделения абсорбции, где равновесное давление СО2 над раствором невелико, последний фактор преобладает над первым до температуры порядка 55° С. Поэтому с точки зрения скорости и полноты поглощения двуокиси углерода в процессе абсорбции полезно иметь предельно повышенный температурный режим, насколько это позволяют необходимые скорость и полнота поглощения аммиака. Надо также иметь в виду, что двуокись углерода достаточно хорошо поглощается только в том случае, если в рассоле имеется аммиак. Поэтому поглощение аммиака надо растянуть по всей высоте абсорбера, для чего опять-Таки полезно поддерживать предельно допустимые повышенные температуры, особенно внизу абсорбера, куда поступает концентрированный аммиачный газ из отделения дистилляции. [c.118]

Образующаяся по этим реакциям двуокись углерода при 80—90° С почти целиком переходит из жидкой фазы в газовую, так как равновесное давление СО2 над жидкостью велико и она легко десорбируется. [c.236]

Из графика изменения содержания СОг и ЫНз в фильтровой жидкости при ее движении по высоте ТДС (рис. 87) видно, что наиболее интенсивно СОг отгоняется из фильтровой жидкости в верхней части ТДС, а нижние его бочки служат для отгонки остатков СОг. Полноте отгонки СОг из жидкости в ТДС способствует растворенный в ней хлорид аммония, придающий жидкости кислые свойства. В кислых растворах двуокись углерода растворяется хуже, чем в нейтральных или щелочных. Содержание аммиака в фильтровой жидкости при ее движении по ТДС сверху вниз вначале, как это видно из рис. 87, возрастает благодаря растворению в жидкости аммиака из газовой фазы. По мере движения фильтровой жидкости к низу ТДС температура ее повышается, вызывая рост равновесного давления ЫНз. С того момента, когда равновесное давление ЫНз над жидкостью становится больше парциального давления ЫНз в газе, аммиак [c.241]

Поглощение аммиака и СО 2 рассолом является сложным хемо-сорбционным процессом. Аммиак относится к хорошо растворимым газам, скорость абсорбции которых велика и определяется лишь диффузионным сопротивлением газовой пленки [32]. Двуокись углерода плохо растворяется в воде, скорость абсорбции Oj рассолом мала и определяется сопротивлением жидкостной пленки. В присутствии аммиака процесс поглощения СОа осложняется обратимой химической реакцией, протекающей в жидкой фазе [33]. Кроме того, в присутствии аммиака заметно снижается равновесное давление СО2 над рассолом. Так, над выходящим из абсорбера,аммонизированным рассолом, содержащим 100 н. д. NHg, равновесное давление СО 2 при 70 °С составляет 8 мм рт. ст. В газе дистилляции, поступающем на абсорбцию, парциальное давление СО 2 равно примерно 100 мм рт. ст. Большая движущая сила абсорбции обеспечивает достаточно высокую скорость поглощения СО 2 аммонизированным рассолом. [c.62]

К. Петерс. Очевидно, в представлении многих физиков, химиков и инженеров настолько укоренилось учение о механическом эквиваленте тепла, что химическая реакция, вызванная механической энергией, поневоле объясняется как тепловая реакция. Соответственно этому, например, считают, что карбонат железа при воздействии механической энергии диссоциирует на окись железа и двуокись углерода только потому, что вещество при измельчении во многих местах нагревается до очень высоких температур. Подобное объяснение, по моему мнению, полностью ошибочно. Структура сидерита при ненарушенной кристаллической решетке показывает попеременно ионы железа и СО3. Последние рассматриваются как равносторонние треугольники с атомами углерода в середине и тремя атомами кислорода на углах. При нарушениях структуры решетки или раздроблении кристалла комплексные ионы СО3, находящиеся на вновь возникших поверхностях, гранях или углах, должны неизбежно подвергнуться деформации, которая приводит к тому, что один из трех атомов кислорода занимает место иона СО3, а одна молекула СО2 отделяется. Для подтверждения такой точки зрения прежде всего следует указать на то, что равновесное давление двуокиси углерода над твердой карбонатной фазой выше на десятки степеней, чем это получается по термодинамическим расчетам для ненарушенной кристаллической решетки сидерита. [c.98]

Рис. 1. Зависимость равновесного соотношения окись углерода — двуокись углерода в реакции С + СОа 2СО от температуры и давления. Предполагается соблюдение законов идеальных газов.

Хотя термодинамика, или энергетика, как ее иногда называют, является мощным орудием исследования, она не всемогуща. С ее помощью можно предсказать максимальную работу, которую можно получить в определенном процессе, определить состояние равновесия, максимально возможные выходы, оптимальную температуру и давление для данной реакции, выбрать наиболее подходящий растворитель и т. д. Термодинамика может ответить на вопрос о том, будет ли данная химическая реакция протекать преимущественно в желаемом направлении, но она ничего не может сказать о том, какое время требуется для этого или каков путь (механизм), по которому пойдет такая реакция. Известно, что целлюлоза деревянного стола при температуре возгорания будет самопроизвольно реагировать с кислородом воздуха, давая двуокись углерода, воду и тепло, причем это направление реакции является предпочтительным. Мы можем даже вычислить, сколько выделится при этом тепла. Однако термодинамика ничего не может сказать нам о величине и свойствах энергетического теплового барьера, который должен быть преодолен, прежде чем реакция начнет протекать самопроизвольно. Скорости и механизмы реакций рассматриваются в разделе физической химии, называемом кинетикой, которая будет обсуждаться в гл. 6. Термодинамика изучает в основном конечные, т. е. равновесные, состояния, тогда как кинетика — промежуточные. [c.59]

Ниже 500° образуется практически только двуокись углерода, а выше 900°— только окись углерода. Приведенные выше соображения справедливы для атмосферного давления. При более низком давлении образуется больше СО, так как с увеличением объема равновесие (3) смещается слева направо. В газогенераторах применяется воздух, поэтому парциальное давление кислорода меньше, а содержание СО в равновесных смесях несколько больше (см. стр. 492). [c.478]

РАВНОВЕСНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ (продолжение) Углерод, двуокись СОг Углерод, двуокись СОг [c.691]

Система аммиак — двуокись углерода — карбомат аммония изучалась Беннетом и сотрудниками [521 в безводном состоянии для выявления равновесных твердых фаз, образующихся при термической диссоциации карбомата аммония. Давление диссо- [c.100]

Кияма и Судзуки изучали кинетику синтеза карбамида при постоянном объеме непосредственно из аммиака и двуокиси углерода [81 ]. Для этого они смешивали в автоклаве нагретые до заданной температуры газообразные аммиак и двуокись углерода в мольном соотношении 2 1 под давлением 150 ат. О скорости реакции судили по изменению давления во времени, начиная от момента заполнения автоклава разогретой газовой смесью при 150 ат до установления равновесного давления, а также по накоплению карбамида (рис. 80). [c.96]

Основой выбора поглотительной емкости абсорбента служит сравнение равновесных данных системы абсорбент-абсорбтив.Анализ равновесных данных систем двуокись углерода - абсорбент показьгоает,что при малых парциальных давлениях абсорбтива поглотительная емкость абсорбентов при хемосорбции намного выше,чем при физической абсорбции В,с.24 2,с.10 4, .l0l]I. [c.58]

Изменения в спектрах, представленных на рис. 2В — а, Ь, с, можно лучше понять, если вначале рассмотреть разницу между спектрами бис. Выше ун е отмечалось, что адсорбированная окись углерода при любом давлении должна находиться в равновесии с некоторым количеством десорбированной окиси в газовой фазе. Если теперь удалить двуокись углерода, адсорбированную и из газовой фазы охлаждением части ИК-кюветы до —196 С (при этом давление окиси углерода остается неизменным), то спектр совершенно не изменится. Но откачка ячейки в течение 45 сек при помощи диффузионного насоса снижает давление окиси углерода и ее равновесное давление в газовой фазе восстанав,иивается за счет десорбции наиболее слабо связанной окиси углерода. При рассмотрении спектров Ь и с (рис. 2В) становится очевидным, что это, по-видимому, одна из субкарбонильных молекул [c.282]

Двуокись углерода (свободную, равновесную и агрессивную) рассчитывали по общепринятой методике [И]. Как известно, степень насыщенности воды карбонатом кальция (К ) определяется двумя способами 1) сравнением произведения аСа +аСОз по результатам анализа с величиной произведения активностей этих ионов при соответствующей температуре [12] и 2) сравнением парциальных давлений равновесной и фактической двуокиси углерода [131 Кроме того, качественно решить вопрос о насыщенности воды СаСОз можно сопоставлением концентрации равновесной и свободной двуокиси углерода [11, 12]. [c.48]

Дегидратация карбаминовокислого аммония протекает достаточно быстро при температуре 180—200° и при давлении около 150—200 ат. Выход зависит от соотношения количества аммиака и углекислого газа в исходной смеси. Так, при 180 и 170 ат равновесная степень превращения карбаминовокислого аммония повышается с 48% до 83% при увеличеиии молярного отношения аммиака и углекислого газа от стехиометрического до тройного (т. е. до 6 1). Практически выход при сгехиометрнческих условиях равен приблизительно 40%, при избытке аммиака —около 76%. Процесс проводят по циркуляционной схеме. Жидкий аммиак и двуокись углерода подают компрессорами в автоклав, где при указанных условиях образуется смесь продуктов реакции, состоящая из мочевины, воды, непрореагировавшего карбамата аммония и избытка аммиака. Ее переводят после снижения давления в дистилляционную колонну. Здесь при температуре около 70° водный раствор мочеви(1Ы отделяется от карбаминово-кислого аммония, разлагающегося на аммиак и углекислый газ. Эги вещества снова используются для синтеза мочевины. [c.198]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология