Se ha estudiado la cinética de las reacciones del sistema vapor-carbono

Se ha estudiado la cinética de las diversas reacciones individuales que pueden producirse en el sistema vapor-carbono. Las presiones de los gases separados se han variado en el rango de 10-760 mm. Esencialmente se han obtenido resultados similares con carbón de cáscara de coco a 700° C y carbón de carbón a 800° C. La reacción vapor-carbono, cuyo producto primario es el monóxido de carbono, es de orden fraccional con respecto al vapor y fuertemente retardada por el hidrógeno. La reacción dióxido de carbono-carbono es de orden fraccional con respecto al dióxido de carbono y fuertemente retardada por el monóxido de carbono. Las velocidades de ambas reacciones se pueden representar de cerca por una expresión de la velocidad de forma = k1p1/1 + k2p2+k3p1 donde p1 y p2 son respectivamente las presiones de vapor e hidrógeno para la reacción de vapor, y de dióxido de carbono y monóxido de carbono para la reacción de dióxido de carbono. Este esquema cinético proporciona una interpretación coherente de los resultados aparentemente contradictorios de trabajos anteriores en una variedad de condiciones con muchos tipos diferentes de carbono. Sin embargo, es necesario un trabajo experimental adicional para dilucidar sin ambigüedades los mecanismos de estas reacciones. La reacción agua-gas, CO + H2O = CO2 + H2, tiene lugar predominantemente en la superficie del carbón, y el enfoque del equilibrio se ha estudiado desde ambos lados. La reacción hacia adelante es de casi el primer orden con respecto al monóxido de carbono y de orden fraccional con respecto al vapor; es retardado por hidrógeno y, en menor medida, por dióxido de carbono. La reacción inversa es de orden fraccional con respecto al dióxido de carbono y al hidrógeno, retardada por el vapor y no afectada por el monóxido de carbono. Las expresiones cinéticas para los componentes hacia adelante y hacia atrás de esta reacción reversible heterogénea se combinan para dar la forma termodinámicamente correcta de la constante de equilibrio.

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