Panoramica del principio di lavoro: i tubi del forno di produzione di idrogeno sono generalmente riempiti con catalizzatori a base di nichel per causare una reazione chimica tra metano (CH4) e vapore acqueo (H20), producendo gas di sintesi (contenente idrogeno e monossido di carbonio). La reazione specifica è la seguente:
Processo di reazione principale
1. Reazione di riforma del vapore di metano (endotermico)
CH4+H20 → CO+3H2 (Δ H> 0) Questa reazione si verifica sulla superficie del catalizzatore ed è una reazione endotermica che richiede energia termica esterna per mantenere la reazione.
2. Reazione di spostamento del monossido di carbonio (esotermico) CO+H20 → CO2+H2 (Δ H <0) Questa reazione si verifica principalmente nella sezione a cambio a valle, con alcuni che iniziano nella sezione successiva del tubo del forno. Questa reazione si verifica principalmente nella sezione di trasformazione a valle, con alcune che iniziano nella sezione successiva del tubo del forno.
3 、 Struttura e funzionamento del tubo del forno a gas
Materiale: sono generalmente selezionati materiali in acciaio in lega resistente alla corrosione e resistenti alla corrosione (come HK40, Mod HP, ecc.);
Struttura interna: riempito con particelle di catalizzatore per garantire una buona reazione di contatto con solido a gas:
Riscaldamento esterno: mantenimento della temperatura richiesta all'interno del tubo attraverso gas di combustione ad alta temperatura o fonte di riscaldamento:
Direzione del flusso di gas: la miscela di metano e vapore scorre dall'alto verso il basso o in orizzontale e dopo la reazione catalitica, genera gas contenente gas di sintesi
Funzionamento e manutenzione: è necessario mantenere la temperatura uniforme, prevenire il surriscaldamento, prevenire il fallimento del catalizzatore o il danno al tubo del forno.
La funzione di base dei tubi del forno di produzione di idrogeno è quella di fornire un ambiente di reazione efficiente e stabile per il gas grezzo, consentendo che venga convertito in gas di sintesi contenente gas oro in condizioni catalitiche ad alta temperatura. Nell'intera unità di produzione di idrogeno, si tratta di un'unità di reazione chiave che pone elevate richieste di selezione delle attrezzature, gestione delle operazioni e controllo della sicurezza.