变换反应的化学方程式如下:这是一个可逆、放热、等体积的化学反应,从化学反应平衡角度来讲,提高压力对化学平衡没影响,但有利于提高反应速度。降低反应温度和增加反应物中水蒸气量均有利于反应向生成CO2和H2的方向进行。但是,CO和H2O共存的系统是含有C、H、O三个元素的系统,从热力学角度来讲,不但可以发生上述的变换反应,还可能发生其他副反应。如
由于所选用的催化剂对CO变换反应具有良好的选择性,因而在计算反应的平衡时不必考虑。变换反应的化学平衡常数Kp可以表示为各组分、浓度、体积或摩尔数的关系式。 NCO2、NCO、NH2O、NH2—分别为变换气中各组分的摩尔数;[CO2]、[H2]、[CO]、[H2O] —分别为变换气中各组分的体积或摩尔浓度;VCO2、VCO、VH2O、VH2—分别为变换气中各组分的体积;PCO2、PCO、PH2O、PH2—分别为CO2、CO、H2O、H2各组分的分压。平衡常数Kp表示反应达到平衡时,生成物与反应物之间的数量关系,因此,它是化学反应进行完全程度的衡量标志。从上式可以看出,Kp值愈大,即NCO2与NH2的乘积愈大,说明原料气中一氧化碳转化愈完全,达到平衡进变换气中残余一氧化碳量愈少。由于变换反应是放热反应,降低温度有利于平衡向右移动,因此平衡常数随温度的降低而增大。平衡常数与温度的关系式很多,通常采用下列简化式:lgKp=1914/T—1.782式中:T—温度,K 不同温度下一氧化碳变换反应的平衡常数值如下温度℃250300350400450500550600650700750800Kp86.5139.2220.3411.707.314.8783.4342.5271.923 1.5191.2281.015若已知温度,就能求出Kp值,从而就可以计算出不同温度、压力和气体成分下的平衡组成。
由于所选用的催化剂对CO变换反应具有良好的选择性,因而在计算反应的平衡时不必考虑。变换反应的化学平衡常数Kp可以表示为各组分、浓度、体积或摩尔数的关系式。 NCO2、NCO、NH2O、NH2—分别为变换气中各组分的摩尔数;[CO2]、[H2]、[CO]、[H2O] —分别为变换气中各组分的体积或摩尔浓度;VCO2、VCO、VH2O、VH2—分别为变换气中各组分的体积;PCO2、PCO、PH2O、PH2—分别为CO2、CO、H2O、H2各组分的分压。平衡常数Kp表示反应达到平衡时,生成物与反应物之间的数量关系,因此,它是化学反应进行完全程度的衡量标志。从上式可以看出,Kp值愈大,即NCO2与NH2的乘积愈大,说明原料气中一氧化碳转化愈完全,达到平衡进变换气中残余一氧化碳量愈少。由于变换反应是放热反应,降低温度有利于平衡向右移动,因此平衡常数随温度的降低而增大。平衡常数与温度的关系式很多,通常采用下列简化式:lgKp=1914/T—1.782式中:T—温度,K 不同温度下一氧化碳变换反应的平衡常数值如下温度℃250300350400450500550600650700750800Kp86.5139.2220.3411.707.314.8783.4342.5271.923 1.5191.2281.015若已知温度,就能求出Kp值,从而就可以计算出不同温度、压力和气体成分下的平衡组成。
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