Равновесие реакций метанирования

Таблица 13-6 Теплоты реакции и константы равновесия для реакций метанирования окиси и двуокиси углерода [30]

Константа равновесия реакции метанирования СОо определяется нз уравнения [c.94]

Выведены уравиения, позволяющие по известному значению равновесного выхода восстановителей для низкотемпературной паровой конверсии метана при определенных параметрах, достаточно точно рассчитать химические равновесия реакций. метанирования алканов, алкенов и их смесей при аналогичных параметрах. [c.25]

Реакция метанирования СО представляет собой обратную реакцию паровой конверсии метана, термодинамические характеристики которой приведены на стр. 67, а значения констант равновесия приведены в табл. 40, стр. 205. [c.94]

Зависимость парциальных давлений окиси и двуокиси углерода в условиях термодинамического равновесия от температуры при их содержании в исходном газе в количестве 1% показана на рис. 30. При большом избытке водорода реакции метанирования при температурах до 300 °С практически необратимы. [c.95]

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]

Количество образовавшейся двуокиси углерода вычисляется так же, как количество СО, прореагировавшей в реакции метанирования. Скорость этой реакции в приведенных выше исследованиях была настолько велика, что при удельных объемных нагрузках на катализатор, достигающих 2000 час почти устанавливалось состояние равновесия. Выделение сажи начиналось только при температуре выше 375° и вызывало значительное падение активности катализатора. [c.277]

На активных катализаторах конверсия протекает вплоть до достижения термодинамического равновесия. На рис. 2.2 приведены равновесные конверсии метана и выходы СО и Н2 при атмосферном и повышенном давлении. Константа равновесия равна 1 при 780°С. При более низкой температуре протекает обратная реакция метанирования СО. При 800°С равновесная конверсия достигает 90-92%. Увеличение мольного отношения водяной пар метан увеличивает равновесную конверсию СН4. На практике применяют отношение Н20 СН4 = 2-5 в зависимости от конечной цепи синтеза. Избыток водяного пара препятствует таюке углеотложению по реакции Будуара [c.26]

Углекислотная конверсия метана (2.3) - еще более эндотермическая реакция, чем паровая конверсия. На рис. 2.16 показаны зависимости равновесных селективностей по СО и Н2 и конверсий СН4 от температуры при давлении 0,1 и 2 МПа. Видно, что селективности и конверсии, близкие к 100%, достигаются при 1000-1100°С. Величина АС = О при 640°С. Ниже этой температуры равновесие реакции сдвинуто в сторону СН4 + СО2, т.е. протекает метанирование СО. Регулирование направления обратимой реакции (2.3), т.е. получение синтез-газа при высоких и метана при низких температурах, применяется для создания ячеек, в которых используется солнечная или атомная энергия эндотермическая реакция осуществляется при нагреве солнцем или в атомном реакторе, а экзотермическая реакция служит для отдачи энергии [156]. Из-за меньшей селективности обратной реакции эффективность составляет 54% [157]. [c.63]

ZnO HjS ZnS + H O Таким образом, на равновесие обеих реакций оказывают влияние либо присутствие водяных паров, которые могут находиться в исходном водороде и углеводородном сырье, либо пары воды, образующиеся, например, при метанировании окислов углерода на [c.69]

Поскольку конверсия окислов углерода в метан происходит почти полностью, то газ на выходе содержит около 1,7% СН4, 2% Н2О и 70% На- При атмосферном давлении равновесные концентрации окиси углерода и двуокиси углерода составляют Рсо = 3,96х XlO-i атм, Рсо, = 2,88-10 атм, т. е. концентрация СО составляет 3,96-10 ч млн, а концентрация СО2 — 2,88-10 ч/млн. При более высоких давлениях равновесные концентрации увеличиваются. Очевидна малая вероятность того, что производительность катализатора лимитируется приближением к равновесию. При нормальных концентрациях на выходе метанирование является реакцией [c.144]

Новый материал был испытан для сдвига равновесия в реакциях паровой конверсии метана и оксида углерода. На рис. 5 представлена принципиальная схема получения водорода с низким содержанием СО и СО , которая может быть реализована в малогабаритном автономном устройстве. Схема включает паровую конверсию углеводородов (непрерывно), паровую конверсию СО в присутствии поглотителя (периодически), метанирование (непрерывно). Поглотитель в этом случае используется только для сдвига равновесия на [c.33]

При углублении конверсии парциальное давление водяного пара уменьпвется из-за расхода его на взаимодействие с углеводородами, а также разбавления его газовыми пролуктами реакций, идущими с увеличением объема. Вследствие этого равновесие сдвигается в сторону образования метана, и выход его растет, а водород расходуется на реакции метанирования [c.128]

Расчет и эксплуатация процесса. Температуру и давление процесса можно изменять в широких пределах. Температура посту-паюш его газа может изменяться от 177 до 400° С. Однако вследствие неблагоприятного влияния высоких температур на равновесие реакции температура газа на выходе из реактора должна быть не выше 440° С. Вследствие сильно экзотермического характера реакции температура повышается примерно на 56 град на каждый процент оьиси углерода, содержаш ейся в поступаюш ем на метанирование газе. Поэтому процесс необходимо проводить при температуре, обеспечивающей оптимальное протекание реакции. Большое количество тепла, выделяющегося при реакции, является основной причиной, обусловливающей непригодность процесса для очистки газов, содержащих более 2,5% мол. кислорода, окиси и двуокиси углерода. [c.335]

Как видно, увеличение давления при постоянных остальных параметрах относительно мало влияет на степень метанирования, и целесообразность повышения давления обусловливается кинетикой процесса и возможностью его более рационального аппаратурного оформления. Хорошее совпадение равновесных составов, рассчитанных ло реакциям ) — (3) и уравнениям (6), (7), (10), определяет хорошую сходимость соответствующих значений Ъ. Интересно отметить, что при заданных Р, Т и НгО 2С величины Ъ для углеводородов, начиная с Сг, являются практически идентичными. Поэтому, располагая значением Ъ для одного из алканов (лли алкеноз), можно по уравнениям (15) и (16) определить псн, и по уравнению (7) рассчитать химическое равновесие при метанировз-нии смеси алканов и алкенов любого заданного состава. [c.25]