Газифікація вуглецю водяною парою

Взаємодію водяної пари з вуглецем можна представити у вигляді наступних співвідношень

реакція 6 С + Н₂О = СО + Н₂ – Q Δ G ⁰ = 135550 - 143,99· Т.

реакція 7 С + 2Н₂О = СО₂ + 2Н₂- Q Δ G ⁰ = 98970 - 110,53· Т.

Реакції (6) і (7) ендотермічні і за принципом Ле-Шателье з підвищенням температури їх рівновага зміщується управо, у бік зменшення рівноважного вмісту водяної пари. Процеси (6) і (7) супроводжуються збільшенням об'єму та із зменшенням тиску рівноважна концентрація Н₂О падатиме. Величини констант рівноваги записуються таким чином:

; .

Термодинамічні параметри процесів взаємодії водяної пари з вуглецем доцільно одержувати за даними супутніх їм перетворень (4) і (8), користуючись непрямим методом розрахунку:

(4) С + СО₂ = 2СО (4) С + СО₂ = 2СО

- -

(8) СО₂ + Н₂ = СО + Н₂О (8) 2×(СО₂ + Н₂ = СО + Н₂О)

(6) С + Н₂О = СО + Н₂ (7) С + 2Н₂О = СО₂ + 2Н₂

; ; ; .

Залежності констант рівноваги реакцій (6) і (7) від температури мають вигляд ; . У системі, що складається з вуглецю і водяної пари, обидві реакції (6) і (7) протікають паралельно, причому переважний розвиток однієї з них залежить від температури. При підвищенні температури стійкість СО в газовій фазі стає вище, ніж СО₂ і тому вихід реакції (6) збільшується, вона одержує більший розвиток, ніж реакція (7).

Дата добавления: 2014-11-20