Tổng quan về nguyên tắc làm việc: Các ống lò sản xuất hydro thường chứa đầy các chất xúc tác dựa trên niken để gây ra phản ứng hóa học giữa khí mê -tan (CH4) và hơi nước (H20), tạo ra khí tổng hợp (chứa hydro và carbon monoxide). Phản ứng cụ thể như sau:
Quá trình phản ứng chính
1. Phản ứng cải cách hơi khí metan (Nội nhiệt)
CH4+H20 → CO+3H2 (Δ H> 0) Phản ứng này xảy ra trên bề mặt của chất xúc tác và là một phản ứng nội tạng đòi hỏi năng lượng nhiệt bên ngoài để duy trì phản ứng.
2. Phản ứng dịch chuyển carbon monoxide (tỏa nhiệt) CO+H20 → CO2+H2 (H <0) Phản ứng này chủ yếu xảy ra trong phần dịch chuyển xuôi dòng, với một số bắt đầu trong phần sau của ống lò. Phản ứng này chủ yếu xảy ra trong phần biến đổi xuôi dòng, với một số bắt đầu trong phần sau của ống lò.
3 Cấu trúc và hoạt động của ống lò khí
Vật liệu: Vật liệu thép hợp kim kháng nhiệt độ cao và chống ăn mòn (như HK40, HP Mod, v.v.) thường được chọn;
Cấu trúc bên trong: chứa đầy các hạt xúc tác để đảm bảo phản ứng tiếp xúc khí-rắn tốt:
Hệ thống sưởi bên ngoài: Duy trì nhiệt độ cần thiết bên trong ống thông qua khí thải nhiệt độ cao hoặc nguồn sưởi ấm:
Hướng lưu lượng khí: Hỗn hợp khí mêtan và hơi nước từ trên xuống dưới hoặc theo chiều ngang và sau khi phản ứng xúc tác, nó tạo ra khí tổng hợp chứa khí
Hoạt động và bảo trì: Cần duy trì nhiệt độ đồng đều, ngăn ngừa quá nóng, ngăn ngừa sự cố chất xúc tác hoặc tổn thương ống lò.
Chức năng cốt lõi của các ống lò sản xuất hydro là cung cấp một môi trường phản ứng hiệu quả và ổn định cho khí thô, cho phép nó được chuyển đổi thành khí tổng hợp có chứa khí vàng trong điều kiện xúc tác nhiệt độ cao. Trong toàn bộ đơn vị sản xuất hydro, đây là một đơn vị phản ứng chính đặt ra nhu cầu cao trong lựa chọn thiết bị, quản lý hoạt động và kiểm soát an toàn.