Частичное окисление
Реакция частичного окисления может быть осуществлена как с исполь нием катализаторов (автотермическая реакция), так и без их использования.
Частичное окисление предпочтительно применять, когда исходным ве ством для получения водорода является тяжелая нефтяная фракция, пар’ конверсия больше подходит для работы с легкими фракциями. Тем не ме небольшие системы подготовки топлива для использования на автомобильн
транспорте, в основе действия которых лежит реакция частичного окисления, ?рьезно изучаются.
В реакции частичного окисления окислителем служит воздух, поэтому продук — м реакции является смесь водорода и азота. Наличие примеси азота приводит чменьшению парциального давления водорода и, как следствие, к понижению чодной мощности топливного элемента.
Реакция частичного окисления протекает при взаимодействии топлива с ог — ниченным количеством кислорода:
С„Нт + ^ 02 — эи СО + у Н2. (2)
Если в качестве топлива используется метан, то уравнение реакции имеет вид
СН4 + |о2 ^СО+2Н2. (3)
Преимущественное протекание этих реакций связано с тем, что сродство слорода к углероду намного больше, чем к водороду.
8.2.2.1. Паровая конверсия
В процессе паровой конверсии протекает реакция топлива с водяным паром, результате которой водород, входящий в состав воды, объединяется с водоро-
I. входящим в состав углеводорода, при этом азот в продуктах реакции от — ствует. В этом заключается основное отличие данного процесса от реакции гичного окисления. Паровая конверсия обобщенного углеводорода протекает •ответствии с уравнением
С„Нm + «Н20 -> «СО + Н2. (4)
Эта реакция известна также как углеродно-паровая реакция.
Для примера рассмотрим чистый углерод (положим т = 0 , чтобы исключить □род из состава углеводорода). Отметим, что в этом случае весь водород почтется только из воды, а топливо (углерод) обеспечивает реакцию энергией:
С + Н,0 -» СО + Н2. (5)
Приведем также уравнение паровой конверсии метана:
СН4 + Н20 -» СО + ЗН2. (6)