Kinetyka reakcji układu parowo-węglowego

Kinetyka różnych reakcji indywidualnych, które mogą wystąpić w układzie parowo-węglowym zostały zbadane. Ciśnienie poszczególnych gazów zmieniało się w zakresie 10-760 mm. zasadniczo podobne wyniki uzyskano dla węgla kokosowego w temperaturze 700° C i węgla węglowego w temperaturze 800° C. Reakcja para-węgiel, której podstawowym produktem jest tlenek węgla, jest rzędu ułamkowego w odniesieniu do pary i silnie opóźniona przez wodór. Reakcja dwutlenek węgla-węgiel jest rzędu ułamkowego w stosunku do dwutlenku węgla i silnie opóźniona przez tlenek węgla. Szybkość obu tych reakcji może być ściśle reprezentowana przez wyrażenie szybkości postaci = k1p1 / 1 + k2p2+k3p1, gdzie P1 i p2 są odpowiednio ciśnieniem pary i wodoru dla reakcji pary oraz dwutlenku węgla i tlenku węgla dla reakcji dwutlenku węgla. Ten schemat kinetyczny zapewnia spójną interpretację pozornie sprzecznych wyników poprzednich prac w różnych warunkach z wieloma różnymi rodzajami węgla. Konieczne są jednak dalsze prace eksperymentalne, aby bez dwuznaczności wyjaśnić mechanizmy tych reakcji. Reakcja woda-gaz, CO + H2O = CO2 + H2, odbywa się głównie na powierzchni węgla drzewnego, a podejście do równowagi badano z obu stron. Reakcja forward jest prawie pierwszego rzędu w odniesieniu do tlenku węgla i rzędu ułamkowego w odniesieniu do pary; jest opóźniony przez wodór, a w mniejszym stopniu przez dwutlenek węgla. Reakcja odwrotna jest rzędu ułamkowego w odniesieniu zarówno do dwutlenku węgla, jak i wodoru, opóźniona przez parę wodną i nienaruszona przez tlenek węgla. Wyrażenia kinetyczne dla składowych do przodu i do tyłu tej niejednorodnej reakcji odwracalnej łączą się, dając termodynamicznie poprawną postać stałej równowagi.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.