水煤气变换-word资料(精)

反应工程课程设计一.对课题的概述一氧化碳和氢气都是会燃烧的气体，工业上把这样的混合气叫“水煤气”。CO和H2 因为水(H2O)的分子里有一个氧(O)原子和两个氢(H)原子，水一遇上火热的煤（C），氧原

反应工程课程设计 反应工程课程设计 一.对课题的概述 “”CO 一氧化碳和氢气都是会燃烧的气体，工业上把这样的混合气叫水煤气。 H(HO)(O)(H) 和因为水的分子里有一个氧原子和两个氢原子，水一遇上火热的 22 CC(CO)(H) 煤（），氧原子立刻被煤（）夺走了，结果生成一氧化碳和氢气。 2 水煤气一种低热值煤气。由蒸汽与灼热的无烟煤或焦炭作用而得。主要成分 为氢气和一氧化碳，也含有少量二氧化碳、氮气和甲烷等组分；各组分的含量取 决于所用原料及气化条件。主要用作台成氨、合成液体燃料等的原料，或作为工 业燃料气的补充来源。 UGI 工业上，水煤气的生产一般采用间歇周期式固定床生产技术。炉子结构采用气 化炉的型式。在气化炉中，碳与蒸汽主要发生如下的水煤气反应： C+HO→CO+H 22 C+2HO→CO+2H 222 以上反应均为吸热反应，因此必须向气化炉内供热。通常，先送空气入炉，烧掉 部分燃料，将热量蓄存在燃料层和蓄热室里，然后将蒸汽通入灼热的燃料层进行 反应。由于反应吸热，燃料层及蓄热室温度下降至一定温度时，又重新送空气入 炉升温，如此循环。当目的是生产燃料气时，为了提高煤气热值，有时提高出炉 煤气温度，借以向热煤气中喷入油类，使油类裂解，即得所谓增热水煤气。 近年来，正在开发高温气冷堆的技术，用氦为热载体将核反应热转送至气化炉作 为热源，以生产水煤气。 在工业生产中绝大多数的化学反应过程是在变温条件下进行。这一方面由于 化学反应过程都伴随着热效应，有些热效应还相当大，即使采用各种换热方式移 走热量（放热反应）或者输入热量（吸热反应），对于工业反应器都难以维持等 温。特别是气固相固定床催化反应器，要想达到等温更为困难。另一方面许多反 应过程等温操作的效果并不好，而要求有一最佳温度分布。如工业上进行合成氨， 合成甲醇之类的可逆放热反应，便属于这种情况。再者，对于一些复杂反应、其 主、副反应的活化能大小不同，温度的高低对主、副反应速率的影响也不同。所 以，可通过改变温度的方法来改变产物的分布，使目的产物的收率最大。 当化学反应的热效应很大时，无论是放热的还是吸热的，采用绝热操作将会 使反应器进出口的反应物料的温差很大。对于放热反应，反应温度沿轴向而升高， 这对于不可逆反应来说，问题不大，但由于其他原因反应温度一定要控制在一定 范围内时，绝热反应器的应用就会受到限制；如果反应是可逆的，温度升高而平 衡转化率减低，应用绝热反应器就不可能得到较高的转化率。在绝热反应器中进 行吸热反应时，无论是可逆还是不可逆，反应温度总是沿轴向而降低，使反应速 率越来越慢，若反应是可逆的，还使平衡转化率下降，从而不可能获得高的转化 率。上面所说的这些情况，在化学反应进行的同时必须与环境进行热交换，若为 -1-