Реакции двуокиси углерода с углеродом и коксом

Равновесное содержание СО и СО 2 в газовой смеси зависит рт температуры, при 925 °С оно составляет соответственно 96 и 4%. Поскольку двуокись углерода проходит в генераторе через слой кокса, раскаленного до 1300—1600 °С, реакция восстановления протекает с большой скоростью и высоким выходом. [c.522]

В литературе появилось большое количество статей, посвященных реакции кислорода с углеродом. В большей части этих работ изучается реакция окисления угля, кокса, древесного угля и других подобных им веществ. Анализ реакций таких сложных веществ чрезвычайно труден, особенно имея в виду значительный недостаток сведений о реакциях чистого графита. В литературе можно встретить значения энергии активации от 15 до 90 ккал/моль, а для зависимости скорости реакции от давления — нулевой и более чем первый порядок. В данном исследовании показано, что не только загрязнения, которые, несомненно, являются причиной значительного расхождения результатов разных авторов, но также и размер частиц и их пористость влияют на кинетику окисления графита. До сих пор остается нерешенным вопрос о том, что является первичным продуктом окисления окись углерода, двуокись углерода или оба эти окисла одновременно. Для печи, используемой ниже, при 900°, независимо ог того, какой окисел является первичным продуктом, гомогенное и гетерогенное окисление окиси углерода до двуокиси, по-видимому, неизбежно будет приводить к образованию больших количеств двуокиси углерода. В работах [1—7] изучалось влияние ингибиторов на гомогенное окисление окиси в двуокись углерода. Использование замедляющих реакцию соединений приводит к тому, что в продуктах реакции окисления графита оказывается около 90% окиси углерода. Однако недавно Викке [8] показал, что ингибиторы оказывают на реакцию существенное влия- [c.182]

Поступающие через колосниковую решетку в шахту газогенератора воздух и водяной пар, поднимаясь вверх, проходят сначала через слой шлака и при этом несколько подогреваются. Затем воздух и водяной пар встречают слой раскаленного кокса и вступают в реакцию с углеродом кокса. Пространство, занимаемое нижней частью слоя топлива, в котором еще имеется свободный кислород, называется окислительной зоной или зоной горения. В зоне горения газ содержит в значительном количестве продукт полного сгорания углерода — двуокись углерода. [c.259]

Выгорание углеродистых отложений и кокса с выделением теплоты, дополняемой при сгорании подаваемого в регенератор топливного газа, которая расходуется на повышение температуры катализатора до 650 °С и протекание эндотермической реакции дегидрирования. При сгорании кокса и метана образуются двуокись углерода и вода, адсорбирующаяся частично на катализаторе. Реакция сгорания кокса имеет первый порядок по кислороду и второй по углероду [c.141]

Образовавшаяся двуокись углерода далее восстанавливается углеродом раскаленного кокса до окиси углерода по реакции [c.390]

Продукты реакции охлаждают и затем разделяют водород и газы реакции возвращаются в цикл, а жидкие продукты (бензин гидроформинга) подвергаются ректификации. Регенерация катализатора осуществляется так же, как и на установках каталитического крекинга [18, 78] выжигом отложенного кокса в струе воздуха остаточный воздух вместе с газообразными продуктами горения (двуокись углерода, окись углерода, азот и др.) нагретыми до 600° С и применяют для получения водяного пара. В качестве сырья используется фракция бензина прямой гонки. [c.131]

В течение последних нескольких лет изучались реакции углерода с такими газами, как кислород, двуокись углерода и водяной пар, для того чтобы определить реакционную способность различных видов углерода, а именно спектроскопически чистого электродного угля, естественного графита, кокса и активированного древесного угля, и оценить энергии активации этих реакций. Так как углерод обладает пористой структурой, то наши результаты могут иметь общий интерес для всех тех реакций газов с твердыми частицами, где диффузия в поры оказывает влияние на превращение газообразных реагентов. В предыдущих исследованиях [1] это явление изучалось количественно на многочисленных реакциях гетерогенного катализа. Для случая газификации углерода возникает другая трудность, связанная с изменением внутренней поверхности во время реакции [2]. Это необходимо учитывать при вычислении констант реакции по результатам исследования газификации угля. [c.214]

Как показывают все эти результаты, скорости газификации кокса в реакции со смесями пары воды — двуокись углерода [c.250]

Летучие продукты термического разложения топлива, попадая в зону газификации, претерпевают большие изменения. Пары молы и содержащиеся в газе полукоксования газообразные углеводороды в окислительной зоне частично сгорают несгоревшие углеводороды под действием высоких температур подвергаются глубокому крекингу. В зоне восстановления водяные пары и двуокись углерода, в том числе продукты сгорания смолы и полукоксового газа, восстанавливаются до СО и Так как ъ зону восстановления поступает кокс, уже частично озоленный, реакции восстановления СО2 в СО и разложения водяного пара протекают менее полно, чем при прямом процессе газификации. Поэтому при обращенном процессе газификации особое значение имеют высокая реакционная способность и малая зольность топлива. Обычно зольность топлива при обращенном процессе газификации ограничивают 8—10%. Теплота сгорания генераторного газа, получаемого при обращенном процессе, ниже, чем при прямом процессе. Эта разница особенно значительна при газификации топлива с большим выходом летучих. [c.132]

Основными побочными продуктами реакции являются продукты распада. Окись и двуокись углерода образуются в результате газификации кокса. [c.154]

Реакцию проводят при 115—120° С и 8 аг в автоклавах с обогревом. Необходимую для реакции окись углерода получают в специальных газогенераторах путем неполного окисления угля (кокса). Получаемый газ, содержащий до 80 объемн.% окиси углерода, перед подачей в автоклав должен быть отмыт от содержащейся в нем двуокиси углерода, так как последняя связывает гидроокись кальция в углекислый кальций, снижая тем самым выход целевого формиата кальция. Отмывают двуокись углерода в водных скрубберах под давлением 25—30 ат либо в абсорберах с применением этаноламина. [c.43]

Для понижения температуры горения кокса кислород разбавляют двуокисью углерода, которая, реагируя с углеродом кокса, также образует окись углерода. На проведение этой эндотермической реакции расходуется значительная часть тепла, выделяющегося при сжигании кокса в кислороде. Таким образом, при применении двуокиси углерода снижается температура процесса и уменьшается расход кислорода и кокса. Двуокись углерода может быть выделена в концентрированном виде из отходов производства (при очистке синтез-газа и водорода, из газов известковообжигательных печей и др.). [c.337]

Двуокись углерода, образовавшаяся в зоне горения, поднимаясь выше, восстанавливается раскаленным углеродом кокса в окись углерода. Пространство, в котором протекают восстановительные реакции, называется зоной восстановления. Зона горения и зона восстановления вместе называются зоной газификации. [c.159]

Конверсионный способ получения азото-водородной смеси при газификации кокса в течение длительного времени был одним из наиболее распространенных. В основе способа лежит реакция конверсии водяным паром окиси углерода, являющейся составной частью полуводяного и водяного газов. В результате переработки окиси углерода в двуокись, легко отделяемую от азота или водорода, возможно использовать для получения азота-водородной смеси азот из воздуха, а водород — из водяного пора. В настоящее время все большее значение приобретает получение азото-водородной смеси из природного газа путем конверсии метана. Образующаяся при этом окись углерода, в свою очередь, также подвергается конверсии. [c.203]

Содержание углерода в молекулярной системе можно снизить с помощью соответствующей обработки исходного сырья с последующим выводом образовавшихся продуктов реакции (двуокиси углерода или кокса). Двуокись углерода образуется при добавке кислорода, а протекающий при этом процесс носит название оксигенолиза. Отмывка газа от двуокиси углерода осуществляется с помощью аминового раствора или горячего раствора карбоната калия. [c.87]

Можно предполагать, что при высокой температуре (например, в условиях облагораживания нефтяных коксов при 1200—1500 °С) реакция окисления углерода кислородом воздуха, несмотря на возможные диффузионные торможения процесса, будет протекать настолько быстро, что весь кислород практически мгновенно вступит Б реакцию в нижних слоях кокса в топочной камере миогосек-циоино-иротивоточкого аппарата с образованием в качестве первичных продуктов СО и СО2. При благоприятных условиях (температура, время контакта, реакционная способиость кокса) первичная двуокись углерода, в свою очередь, может реагировать с углеродом с образованием вторичной окиси углерода около поверхности углерода или в газовом объеме. При наличии свободного кислорода (мгновенно не прореагировавшего) будет протекать реакция окисления, при которой часть СО превратится в СО2. Это хорошо видно при анализе работы многосекционно-иротивоточных анпаратов, используемых для облагораживания. В результате контакта на верхних ступенях многосекционно-противоточного аппарата нефтяного кокса с дымовыми газами, кокс нагревается до высоких температур (ЮОО—1200°С) и попадает в топочную камеру с небольшим содержанием водорода (менее 0,5%). В этих условиях в качестве первичных продуктов сгорания предварительно прокаленного кокса следует ожидать получение равных количеств СО и СО2. При этом из-за отсутствия в верхнем слое топочной камеры кислорода реакции догорания СО не происходит. Повышение температуры в топочной камере способствует интенсивному протеканию восстановительной реакции С+СО2. В связи с этим фактическое отношение СО2 СО становится меньше единицы. При полном восстановлении первичной двуокиси углерода, которое наблюдается в высокотемпературных условиях обессеривания сернистых коксов [165], это отношение становится равным нулю. [c.238]

Реакции, идущие в газопенераторе типа Лурги , типичны для процесса сухой перегонки угля, а именно возгонка летучих углеводородов из угля и соответствующий крекинг их до метана и низших углеводоров, взаимодействие синтез-газа с образующимися при парокислородной карбонизации коксом или полукоксом, в результате чего образуются окись углерода и водород, и, наконец, реакция метанизации окиси углерода водородом под давлением. Газы, образующиеся на разных уровнях реактора, соединяются и по трубопроводу направляются в отделение очистки. Перед подачей на очистку газ охлаждается в котле-утилизаторе с получением пара, расходуемого на нужды всей установки. Охлажденный газ проходит через реактор прямой конверсии окиси углерода, в котором часть ее реагирует с избытком пара и образует двуокись углерода и водород. Смола и концентрат аммония удаляются из конденсата как в котле-утилизаторе, так и в холодильнике после реакции конверсии окиси углерода. [c.157]

На восстановительной стадии газ-восстановитель конвертируется в двуокись углерода Ре20з-ЬЗС0 = 2Ре- -ЗС02. Двуокись углерода взаимодействует с углеродом в отдельном регенерационном реакторе. Эта реакция (С02+С = 2С0), ранее осуществленная в процессе Виберга, в настоящее время в ее первоначальном виде практически не используется. В новом процессе углерод, источником которого в процессе Виберга был кокс, получается при вдува- [c.306]

Таким образом, в процессе электролиза получаются распл ленный алюминий, окись и двуокись углерода. Первичный г образующийся при электролизе и состоящий преимущественна, из двуокиси углерода, в результате реакций (14), (57) разбавляется окисью углерода. Степень разбавления отходящих газов окисью углерода зависит, главным образом, от реакционной способности анода по отношению к двуокиси углерода и кислороду. Чем ниже реакционная способность анода, тем меньше его удельный расход. Если анод недостаточно прочен, он осыпается и его расход интенсивно возрастает. Осыпаемость увеличивается, если кокс прокален неравномерно. В этом случае различные частички кокса сгорают с разной скоростью. В результате неравномерного сгорания углерода анода также увеличивается его удельный расход. Осыпавшийся кокс при определенных обстоятельствах вызывает науглероживание электролита и образование карбидов (А12С3), отрицательно влияющих на нормальный ход электролиза и вызывающих перерасход электроэнергии. Расход анодной массы Р при электролизе (в кг на 1 кг алюминия) складывается из расхода углерода (p ) по реакции (56), потерь рз по реакции (57) и механических потерь р [c.148]

Поскольку двуокись углерода препятствует реакции паров воды с коксом, постоянная скорость введения СО2 способствует процессу газификации. Это можно рассчитать по уравнениям (1У-38), (1У-47) и (1У-48). Результаты таких расчетов представлены на рис. 135. На рис. 136 нанесены экспериментальные значения скоростей реакции газификации, отнесенные к скорости потока паров воды в зависимости от от гошения N oJNн. o Здесь же сплошной линией изображены данные, вычисленные из графика на рис. 135. Сравнение результатов показывает, что [c.247]

Из анализа данных по реакциям Н2О и СО2 с коксом следует, что относительное количество активных центров на весовую единицу кокса в первом случае на 607о выше. Это различие можно объяснить существованием градиента концентраций газовой фазы внутри частиц (и, следовательно, градиента концентраций вакантных и занятых центров) или многообразием типов активных центров. В этом случае молекулы воды могут взаимодействовать с более широким набором активных центров, чем двуокись углерода. [c.263]

В нротивополончиость этому слишком широкому применению термина большинство исследователей, которые занимались разработкой методов лабораторного масштаба, разделяли их на различные группы. Они сохранили термин реакционная способность для методов, в которых окисляющим газом была двуокись углерода [121] или иногда водяной пар [122], п термин горючесть для испытаний, в которых использовался воздух или кислород, и о глубине реакции судили по потере веса образцами или па основании анализа газа [81, 123] оии сохранили термин точка воспламенения для испытаний, в которых использовались воздух или кислород, а глубина реакции наблюдалась путем измерения температуры [124]. Такая дифференциация, повидимому, совершенно излишня, тате как достаточно показано, что все упомянутые методы являются просто разными способами измерения одного и того же свойства. При сравнении серии коксов с различной реакционной способпостью было показано, что реакционная способность по отношению к воздуху изменяется параллельно с изменением точки воспламенения [19], а по отношению к двуокиси углерода [125] и водяному пару [126]—параллельно изменению точки воспламенения что реакционная способность к воздуху, кислороду и двуокиси углерода является параллельной изменениям температуры воспламенения [c.397]

В печах Витерилля углекислый ципк разлагается на окись цинка и двуокись углерода. Реакция разложения углекислого цинка проходит эндотермически. Поэтому процесс проводят в смеси с коксом или антрацитом. [c.171]

Этот процесс очень сходен с получением водяного газа, но вместо пара в газогенератор подают двуокись углерода. Ввиду высокой эндотермичности реакции кокс быстро остывает, в то время как из термодинамических и кинетических соображений для процесса нужна высокая температура (1000—1100°С). Выход был найден в чередовании периодов разогрева кокса и его газифика- [c.126]

Коксование проводится в реакторе, куда при температуре 360— 370 °С инжектируется гудрон (сырье). При 480—570 °С в реакторе сырье испаряется (частично подвергается разложению). Продуктами реакции являются з иетгарьг и сухой кикс.-Пары отводят из реактора через циклоны, а кокс тонким слоем отлагается на поверхности мелкодисперсных частиц (тоже кокса). Частицы кокса циркулируют между реактором и нагревателем, где часть кокса (5 масс.% в расчете на сырье) сгорает с выделением тепла, необходимого для процесса. Горячий кокс из нагревателя возвращается в реактор, внося тепло для нагревания и испарения сырья. Из реактора кокс проходит отпарную зону и снова поступает в нагреватель. Воздух подается в нижнюю часть нагревателя. Отходящие газы содержат главным образом двуокись углерода. [c.51]

Некоторые исследователи использовали радиоактивный углерод С в качестве метки для изучения реакций изотопного обмена кислорода и углерода, имеющих место во время всего процесса газификации угля двуокисью углерода. Боннер и Тур-кевич [50] нашли, что реакция (1) механизма А и прямая реакция (1) механизма 5 быстро протекают на угле при температурах 735 и 840° и начальном давлении двуокиси углерода 180 и 330 мм рт. ст. С другой стороны, они установили, что в этих же условиях реакция (2) обоих механизмов протекает медленно. Кроме того, согласно их данным, некоторое количество углерода из исходной двуокиси углерода переходит на поверхность древесного угля. Браун [51] изучал переход углерода на поверхность графита и сахарного угля во время их реакции с двуокисью углерода. Этот автор отмечает, что переход углерода имеет место в обоих случаях, но он происходит в значительно большей степени в случае сахарного угля. Браун предположил, что когда двуокись углерода реагирует с небольшой частью активной поверхности (вероятно, в случае сахарного угля это 2% активной поверхности), атом углерода из двуокиси углерода откладывается на поверхности, а ее атомы кислорода уходят с двумя новыми атомами углерода. Орнинг и Стерлинг [52] установили, что скорость перехода кислорода на поверхность угля зависит от природы твердого тела, от присутствия каталитических агентов и от состава газа. Карбонат калия, который, как известно, катализирует газификацию угля, способствует также переносу кислорода к высокотемпературному коксу. Согласно данным Орнинга и Стерлинга, удельная радиоактивность газообразных продуктов равна удельной радиоактивности поступающего газа до тех пор, пока температура достаточно низка, для того чтобы газификация была незначительной. Это показывает, что хемосорбция окиси углерода в этих условиях также ничтожно мала. [c.168]

Двуокись углерода, образовавшуюся в окислительной зрне, необходимо восстановить в окись углерода в вышележащем слое топлива для получения горючего генераторного газа. Наличие восстановительной зоны в газогенераторе необходимо не только для восстановления двуокиси углерода, но и для разложения водяного пара при этом размеры зоны восстановления должны обеспечить необходимое время контакта газов с углеродом кокса для достаточно полного протекания этих реакций- [c.163]

В промышленности водород получают из водяного газа. Сначала получают водяной газ пропусканием пара над горящим коксом (температура около 1000°), а затем водяной газ и пар пропускают над смесью окислов железа, тория и хрома при 500°. Окислы металлов служат катализатором, способствующим окислению окиси углерода в двуокись углерода. Эти две реакции можно занисать следующим образом [c.95]

Было найдено, что при изменении температуры поверхности углерода от 1500 до 2000°К скорость горения углерода из нефтяного кокса увеличивается пропорционально корню квадратному из скорости потока газа. Было показано, что во всем исследованном диапазоне температур скорость горения углерода из нефтяного кокса прямо пропорциональна концентрации кислорода при изменении ее от 37 до 100%. По мере того как скорость потока газа увеличивалась от 25 до 305 м сек, кажущаяся энергия активации для горения углерода из нефтяного кокса уменьшалась от 5,3 до 2,3 ккал1моль. Было найдено, что азот, гелий, двуокись и окись углерода действовали на горение только как разбавители пары воды уменьшали отношение СО/СОг, а хлор сильно тормозил реакцию горения. [c.257]

Некоторые исследователи [229—231] предлагали получать тетрахлорсилан хлорированием силикатов в присутствии углерода или иного восстановителя. В частности [232], смесь кизельгура и тонкоизмельченного кокса брикетировали с 2пС1г, Mg l2 и РеС1з, сушили и хлорировали хлором, ЗаОз или смесью серы и 82012. По Будникову и Шилову [233], при действии 40 г 82012 на 5 г 8102 при 1000 °0 в тетрахлорсилан за 1 ч переходит 40 81. Те же авторы по методике, описанной ранее [234], синтезировали тетрахлорсилан действием фосгена на двуокись кремния при 1000 °0 в присутствии сажи как катализатора. Выход реакции в значительной степени зависит от степени дисперсности исходной двуокиси кремния. Различные модификации этого процесса связаны, например [235], с осуществлением реакции хлорирования кварцевого песка в присутствии окиси углерода [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология