Теория металлургических процессов
  1.3 Реакция водяного газа

Реакция водяного газа описывается уравнением

Реакцию (1.17) можно рассматривать как результат последовательного протекания реакций диссоциации CO2 и окисления водорода.

При этом

Анализ реакции (1.17) с использованием правила фаз Гиббса показывает, что система состоит из 4 веществ, связанных одним уравнением реакции. Следовательно К = 3. Все они находятся в газовой фазе, поэтому

С = 3 + 2 – 1 = 4.

Наличие у системы 4 степеней свободы означает, что для однозначной характеристики состава равновесной газовой смеси необходимо указать температуру, давление и содержание двух ее компонентов (или соотношение между ними).

В соответствии с принципом Ле Шателье повышение температуры способствует протеканию эндотермической реакции (1.17) в направлении образования дополнительного количества H2O. Так как протекание реакции водяного газа не сопровождается изменением объема взаимодействующих веществ, изменение давления в системе не отражается на величинах их равновесных концентраций.

Стандартное значение изменения энергии Гиббса реакции (1.17) становится равным нулю при температуре 1083К. Поэтому любая газовая смесь, соотношение между концентрациями компонентов которой отвечает условию

при этой температуре находится в состоянии равновесия.

Протекание реакции водяного газа сопровождается малым тепловым эффектом, поэтому изменение температуры не оказывает сильного влияния на величину константы равновесия реакции. Это означает, что в широком интервале температур константа равновесия реакции (1.17) мало отличается от единицы. При этом в составе равновесной газовой смеси могут присутствовать достаточно большие количества каждого из взаимодействующих газов, что позволяет считать реакцию водяного газа практически полностью обратимой.

  1.3 Реакция водяного газа
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ