甲烷水蒸汽反应动力学的研究——Ⅱ.动力学方程

【摘要】：在常压、反应温度800—900℃和水碳比为1.5—1.6的条件下,分别用细粒度(0.045—0.047毫米)和工业粒度的低活性S-4镍催化剂在积分反应器和内循环无梯度反应器中,研究了甲烷水蒸汽反应的动力学。实验结果表明,该反应体系中的水煤气反应没有达到平衡,利用基本上不受扩散影响的细粒度催化剂所进行的实验,获得甲烷水蒸汽反应的速率表达(8)。其产物分布用(4)式进行关联。 对工业粒度催化剂,得到甲烷水蒸汽反应的速率表达式(10)。实验数据表明,工业粒度催化剂的效率因子或表面利用率随甲烷转化率的升高而降低。根据(8)式和(10)式可推算出,在850℃时催化剂的平均有效作用层厚度仅0.048毫米。 【作者单位】： 中国科学院成都有机化学研究所 中国科学院成都有机化学研究所 中国科学院成都有机化学研究所 中国科学院成都有机化学研究所 中国科学院成都有机化学研究所 中国科学院成都有机化学研究所
【关键词】： 甲烷水蒸汽反应 镍催化剂 表面利用率 动力学方程 甲烷转化率 速率表 内扩散影响 积分反应器 水碳比 反应过程
【正文快照】： 比十年来国内外对甲烷水蒸汽反应动力学进仃了大量的研光.一般认为描述该体系的两个独立反应是:CH、十H:0=C()宁3H;(JO+H;0=CO;+H:(l)(2) 以前许多人认为在镍催化剂土反应(2)进行得很快,在实际反应条件下已达到平衡,所以仅用甲烷转化的速率表达式来描述该反应的劝力学〔卜的.

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