Descripción general del principio de trabajo: los tubos del horno de producción de hidrógeno generalmente se llenan con catalizadores a base de níquel para causar una reacción química entre el metano (CH4) y el vapor de agua (H20), produciendo gas de síntesis (que contiene hidrógeno y monóxido de carbono). La reacción específica es la siguiente:
Proceso de reacción principal
1. Reacción de reforma de vapor de metano (endotérmico)
CH4+H20 → CO+3H2 (Δ H> 0) Esta reacción ocurre en la superficie del catalizador y es una reacción endotérmica que requiere energía térmica externa para mantener la reacción.
2. Reacción de cambio de monóxido de carbono (exotérmico) CO+H20 → CO2+H2 (Δ H <0) Esta reacción ocurre principalmente en la sección de cambio aguas abajo, y algunos comienzan en la sección posterior del tubo del horno. Esta reacción ocurre principalmente en la sección de transformación aguas abajo, y algunos comienzan en la sección posterior del tubo del horno.
3 、 Estructura y operación del tubo de horno de gas
Material: generalmente se seleccionan los materiales de acero de aleación resistente a alta temperatura y resistente a la corrosión (como HK40, HP mod, etc.);
Estructura interna: llena de partículas de catalizador para garantizar una buena reacción de contacto sólido de gas:
Calentamiento externo: Mantener la temperatura requerida dentro del tubo a través de gases de combustión o fuente de calentamiento de alta temperatura:
Dirección de flujo de gas: la mezcla de metano y vapor fluye de arriba a abajo u horizontalmente, y después de la reacción catalítica, genera gas de síntesis que contiene gases
Operación y mantenimiento: es necesario mantener una temperatura uniforme, evitar el sobrecalentamiento, evitar la falla del catalizador o el daño del tubo del horno.
La función central de los tubos del horno de producción de hidrógeno es proporcionar un entorno de reacción eficiente y estable para el gas crudo, lo que permite convertirse en gas de síntesis que contiene gas de oro en condiciones catalíticas de alta temperatura. En toda la unidad de producción de hidrógeno, es una unidad de reacción clave que impone altas demandas a la selección de equipos, la gestión de operaciones y el control de seguridad.