Экспериментальные исследования процесса сажеобразования при высокой концентрации водорода в газе, содержащем монооксид углерода

Abstract

Предложен метод расчетного определения количества образующегося углерода из монооксида углерода, основанный на использовании данных анализа состава газовой фазы до и после каталитического реактора. На основании данных лабораторных опытов по исследованию процесса образования углерода на железном катализаторе сделан вывод, что в случае высокого содержания водорода в газовой фазе основное количество углерода образуется по реакции СО + H₂ = H₂О + С, скорость протекания которой выше, чем скорость реакции диспропорционирования монооксида углерода. При этом процесс углеродообразования в условиях проведения экспериментов весьма далек от завершенности. Сделано предположение, что повышение скорости протекания процесса углеродообразования при добавлении водорода к монооксиду углерода связано с возникновением в газовой фазе активных центров Н⁺, ОН⁻.Запропоновано метод розрахункового визначення кількості вуглецю, що утворюється з монооксиду вуглецю, що грунтується на використанні даних аналізу складу газової фази до та після каталітичного реактора. На підставі даних лабораторних досліджень процесу утворення вуглецю на залізному каталізаторі зроблено висновок, що у випадку високого вмісту водню в газовій фазі основна кількість вуглецю утворюється по реакції CО + H₂ = H₂О + С, швидкість протікання якої вища за швидкість реакції диспропорціонування монооксиду вуглецю. При цьому процес утворення вуглецю в умовах проведення експериментів досить далекий від завершеності. Зроблено припущення, що зростання швидкості протікання процесу утворення вуглецю при додаванні водню до монооксиду вуглецю відбувається внаслідок виникнення у газовій фазі активних центрів Н⁺, ОН⁻.It was proposed the calculation method of an amount of generated carbon from carbon monoxide. This method is based on the use of analysis data of a gas phase before and after catalytic reactor. Basing on laboratory experiments of carbon formation on the iron catalyst it was concluded that in a case of hydrogen high content in a gas phase the main amount of carbon will be produced by the reaction CO + H₂O = H₂ + C. Herewith, the process of carbon formation in the conditions of the experiment is far from completion. It has been suggested that a velocity growth of carbon reactions formation when an addition of hydrogen to carbon monoxide occurs due to formation of active centers H⁺, OH⁻ in a gas phase.