变换工艺总结

变换工艺总结 一、变换工艺生产原理 （一）一氧化碳变换反应的特点 1．一氧化碳变换反应的化学方程式为 CO+H2O（g）CO2+H2ol-41.19kJ/m0R H （1-1） 可能发生的副反应： CO+H2C+ H2O （1-2） CO+3H2CH4+ H2O （1-3） 2．一氧化碳变换反应具有如下特点 1）是可逆反应，即在一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的同时，二氧化碳和氢气也会生成一氧化碳和水。 2）是放热反应，在生成二氧化碳和氢气的同时放出热量，反应热的大小与反应温度有关。 kJ/kmol T104.0625-101.19111.2184T--418682-6-3RH T-温度， K 3）该反应是湿基气体体积不变、干基气体体积增加的反应。 4）反应需要在有催化剂存在的条件下进行，对反应 1-1 要有良好的选择性。同时，在催化剂的作用下，一氧化碳变换反应进行所需要的能量大大降低，反应速度因此而加快。 （二）一氧化碳变换反应的化学平衡 1．平衡常数：平衡常数用以衡量一定条件下可逆反应进行的限度。一氧化碳变换反应的平衡常数与反应体系中各组分的分压有关，具体计算方法如下： *OH*CO*H*CO*OH*CO*H*CO222222yyyyppppKp （1-4） 由于一氧化碳变换反应是放热，故平衡常数随温度的降低而增大。因而降低温度有利于变换反应的进行，变换气中残余的一氧化碳含量降低。一氧化碳变换反应是等体积的反应，故压力低于5MPa时，可不考虑压力对平衡常数的影响。 在变换温度范围内，平衡常数用下面简化式计算： 4.33-4757lnTKp  （1-5） 2．变换率与平衡变换率：变换率定义为已变换的一氧化碳的量与变换前一氧化碳的量之百分比。而反应达平衡时的变换率为平衡变换率，其值为一定操作条件下一氧化碳变换反应可能达到的最大的极限。 在工业生产中由于受到各种条件的制约，反应不可能达到平衡，故实际变换率不等于平衡变换率，通过测量反应前后气体中一氧化碳的体积百分数(干基)来计算变换率，具体表达式如下： )(1-''aaaax （1-6） a—变换前气体中一氧化碳体积百分数(干基)； a’— 变换后气体中一氧化碳体积百分数(干基)。 由（1-5）和（1-4）式可以看出平衡变换率的影响因素： 变换温度：降低变换体系温度，平衡常数增大，故平衡一氧化碳含量降低，平衡变换率增加。 变换压力：升高变换压力，平衡常数不变，故平衡一氧化碳含量不变，平衡变换率不变。 H2O/CO 比：体系中增加H2O，即H2O/CO 比高有利于反应平衡向生成氢气的方向移动，平衡变换率...