نظرة عامة على مبدأ العمل: عادة ما تمتلئ أنابيب فرن إنتاج الهيدروجين بمحفزات تعتمد على النيكل لتسبب تفاعلًا كيميائيًا بين الميثان (CH4) وبخار الماء (H20) ، مما ينتج غاز التوليف (يحتوي على أول أكسيد الهيدروجين وأول أكسيد الكربون). رد الفعل المحدد هو كما يلي:
عملية رد الفعل الرئيسية
1. رد فعل إصلاح البخار الميثان (ماص للحرارة)
CH4+H20 → CO+3H2 (Δ H> 0) يحدث هذا التفاعل على سطح المحفز وهو رد فعل محفوظ يتطلب طاقة حرارية خارجية للحفاظ على التفاعل.
2. تفاعل تحول أول أكسيد الكربون (exothermic) CO+H20 → CO2+H2 (Δ H <0) يحدث هذا التفاعل بشكل أساسي في قسم التحول في أسفل مجرى النهر ، مع بدء بعض في القسم الأخير من أنبوب الفرن. يحدث هذا التفاعل بشكل أساسي في قسم التحول المصب ، مع بدء بعضها في القسم الأخير من أنبوب الفرن.
3 、 هيكل وتشغيل أنبوب فرن الغاز
المواد: يتم اختيار مواد الصلب المقاومة للدرجات المقاوم للدرجات المترتبة على درجة الحرارة (مثل HK40 ، HP Mod ، وما إلى ذلك) ؛
الهيكل الداخلي: مليء بجزيئات المحفز لضمان تفاعل الاتصال الصلب الغاز الجيد:
التدفئة الخارجية: الحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة داخل الأنبوب من خلال غاز المداخن عالي الحرارة أو مصدر التدفئة:
اتجاه تدفق الغاز: يتدفق مزيج الميثان والبخار من أعلى إلى أسفل أو أفقيًا ، وبعد التفاعل الحفاز ، يولد غاز توليف يحتوي على غاز
التشغيل والصيانة: من الضروري الحفاظ على درجة حرارة موحدة ، أو منع ارتفاع درجة الحرارة ، أو منع فشل المحفز أو تلف أنبوب الفرن.
تتمثل الوظيفة الأساسية لأنابيب فرن إنتاج الهيدروجين في توفير بيئة تفاعل فعالة ومستقرة للغاز الخام ، مما يسمح بتحويله إلى غاز تخليق يحتوي على غاز ذهبي في ظل ظروف الحفاز عالية الحرارة. في وحدة إنتاج الهيدروجين بأكملها ، إنها وحدة رد فعل رئيسية تضع متطلبات عالية على اختيار المعدات وإدارة التشغيل والتحكم في السلامة.