Interested Article - Реакция сдвига фаз вода-газ

Реакция сдвига фаз вода-газ (Каталитическая конверсия монооксида углерода водяным паром) — химическая реакция превращения монооксида углерода и водяного пара в диоксид углерода и водород . Эта реакция обычно используется в промышленности для обогащения синтез-газа водородом. Реакция была открыта и описана в 1780 году итальянским физиком Феличе Фонтана .

Уравнение реакции:

CO + H ₂ O ⇌ CO ₂ + H ₂

Реакция является экзотермической (энтальпия равна −41,2 кДж/кмоль ). Равновесие реакции сильно зависит от температуры и константа равновесия уменьшается с повышением температуры, то есть более высокое образование водорода наблюдается при более низких температурах. В зависимости от температуры и используемых катализаторов различают:

Высокотемпературный сдвиг (ВТС) — происходящий при 350—550 °С , что позволяет снизить содержание СО до 2-4 % ;
Среднетемпературный сдвиг (СТС) — происходящий при температуре 280—360 °С ;
Низкотемпературный сдвиг (НТС) — происходящий при температуре 180—270 °С , позволяющий снизить содержание СО до 0,1-0,3 % .

Катализатором, обычно используемым в промышленности для проведения высокотемпературной конверсии монооксида углерода, является железо-хромовый катализатор. Обычно поставляется в виде окисленного Fe ₂ O ₃ с примесью CrO ₃ . Для активации катализатор требует восстановления (с использованием технологического газа) до активной формы (Fe ₃ O ₄ ).

Примечания

Панайотис, Смирниотис , Реакция конверсии водяного газа: исследовательские разработки и приложения , Амстердам, ISBN 978-0-444-63353-8 , OCLC 911032841 .
↑ М. В. Твигг: Справочник по катализаторам (2-е изд.). Вулф, 1989. ISBN 0-7234-0857-2 . (англ.).
↑ А. Алиджани , А. Иранха , Среднетемпературные катализаторы сдвига для очистки водорода в одноступенчатом реакторе, «Химическая инженерия и технология», 36, Вулф, 2013, стр. 209—219, ISBN 0-7234- 0857-2 (английский) .