Дипломная работа: Обследва процеса на реформинг на природния газ и получаване на водород
Замествайки парциялните налягания със значенията им от таблицата, в уравненията за константите на равновисие ще получим
K 1 = ( α – β ).(3 α + β ) 3 . [(3 n – 1)/4. P / V ]2
(1 – α ).( a – α – β ) (7)
K 2 = [( n – 1)/(3 n +1) + β ](3 α + β )
( α – β ).( a – α – β ) (8)
Уравнения (5) и (6) са частен случай на уравнения (7) и (8), когато n=1.
Последните уравнения позволяват да се изчисляват състава и добива на конвертиран газ не само за процеса на пълна конверсия на въглеводородите, когато преобладаващи компонент стават H2 , CO, CO2 , а съдържанието на CH4 неголямо, но и за частична конверсия на въглеводородите, когато преобладаващ продукт на реакциите се явява CH4 .
С помощта на горните уравнения и таблици с метода за последователното приближение се извършват дигитални изчисления за условията на протичане на реакциите на парова конверсия за съвременните схеми за производство на водород. Във връзка с това, че в реални условия рав-новесието на реакциите на конверсия на метана с пара не се достига, за практически изчисления на K1 се приема температура, по-ниска от темпе-ратурата на изход от реактора. При провеждане на процеса под налягане 2 – 3MPa разликата е 20 -30 0 С.
Паровата конверсия на въглеводородите се провежда така, че на катализатора да не се отлага водород. Закоксуването с въглерод върху катализатора може да доведе до неговото разрушение и увеличаване на съпротивлението на катализаторния слой. Затова едновременно с описаните по-горе изчисления се правят и разчети на термодинамичното равновесие на реакциите с възможно образуване на въглерод в системата по една от следващите реакции:
Cn H2n+2 
nC +(n + 1)H2 – Q
CO + H2 C + H2 O + Q
2 CO C + CO 2 + Q
Константите на равновесие на реакциите на разпадане на въглеводородите приведени в приложение в табл. 8. Константите на равновесие на последните две реакции K3 иK4 са следните:
Температура K 3 = PCO PH 2 K4 = ( PCO )2
PH 2 O PCO 2
300 1,43.10-5 3,60.10-7
500 2,01.10-2 4,51.10-3
700 2,00 1,32
900 2,97.101 3,90.101
1100 2,25.102 4,72.102
Табл. 8 Константи на равновесие на реакциите на разпадане на въглеводородие
|
Тем- пера- тура, 0 С | KCH 4 | KC 2 H 6 | KC 3 H 8 | KC 2 H 4 | KC 3 H 6 | KC2H2 |
|
200 400 600 800 К-во Просмотров: 443
Бесплатно скачать Дипломная работа: Обследва процеса на реформинг на природния газ и получаване на водород
|