ПРОКС - PROX - Wikipedia
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Июнь 2020 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
ПРОКС это аббревиатура от Предпочтительное окисление, и относится к льготным окисление окиси углерода в газовой смеси катализатор. Он предназначен для удаления следовых количеств CO из H2/ CO / CO2 смеси, произведенные паровой риформинг и водогазовая смена. Идеальный катализатор PROX предпочтительно окисляет окись углерода (CO), используя гетерогенные катализаторы t размещен на керамической опоре. Катализаторы включают металлы, такие как платина, платина / железо, платина / рутений, наночастицы золота, а также новые катализаторы конгломерат оксид меди / керамика.[1]
Мотивация
Эта реакция является важной предметной областью исследования, имеющей значение для топливная ячейка его основная полезность заключается в удалении монооксид углерода (CO) из исходного газа топливного элемента. CO отравляет катализатор большинства низкотемпературных топливных элементов.
Окись углерода часто образуется как побочный продукт паровой риформинг углеводородов, в результате чего образуется водород и CO. можно потребить большую часть CO, реагируя с паром в реакция конверсии водяного газа:
- CO + H2O ⇌ H2 + CO2
Реакция конверсии водяного газа может снизить содержание CO до 1% в сырье с дополнительным преимуществом производства большего количества водорода, но не полностью его исключить. Для использования в топливном элементе исходный газ должен иметь CO ниже 10 промилле.
Описание
Процесс PROX позволяет проводить реакцию CO с кислородом, снижая концентрацию CO примерно с 0,5–1,5% в исходном газе до менее 10 частей на миллион.
- 2CO + O2 → 2CO2
Из-за преобладающего присутствия водорода в подаваемом газе в некоторой степени также будет происходить конкурирующее нежелательное горение водорода:
- 2H2 + O2 → 2H2О
Селективность процесса является мерой качества реактора и определяется как отношение израсходованного монооксида углерода к общему количеству израсходованных водорода и монооксида углерода.
Недостатком этой технологии является ее очень сильная экзотермический природа, в сочетании с очень узким диапазоном оптимальных рабочих температур, и лучше всего работает при температуре от 353 до 450 K,[нужна цитата ] приводя к потере водорода около одного процента. Поэтому требуется эффективное охлаждение. Чтобы свести к минимуму парообразование, используется чрезмерное разбавление азотом. Кроме того, реакция прерывается промежуточным охладителем перед переходом ко второй стадии.
В первой реакции обеспечивается избыток кислорода примерно в два раза, и превращается около 90% CO. На втором этапе используется значительно больший избыток кислорода, примерно в 4 раза, который затем обрабатывается оставшимся СО, чтобы снизить концентрацию СО до менее 10 частей на миллион. Чтобы также избежать избыточной загрузки фракции CO, переходный режим работы CO адсорбер может быть важно.
Требования к сложности контрольно-измерительных приборов и управления технологическим процессом относительно высоки. Преимущество этой техники перед выборочной метанирование - более высокая объемная скорость, которая уменьшает требуемый размер реактора. В случае сильного повышения температуры подачу воздуха можно просто прервать.
Техническое происхождение CO-PROX лежит в синтезе аммиака (Процесс Габера ). Синтез аммиака также требует наличия водорода, свободного от CO, поскольку CO является сильным каталитическим ядом для обычных катализаторов, используемых в этом процессе.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Liu, Y .; Q. Fu; М.Ф. Стефанопулос (1 сентября 2004 г.). «Предпочтительное окисление CO в H2 над катализаторами CuO-CeO2». Катализ сегодня. 93–95: 241–246. Дои:10.1016 / j.cattod.2004.06.049.
Библиография
- Петерс и др .: Gasaufbereitung für Brennstoffzellen Chemie Ingenieur Technik 76/10 (2004) 1555-1558