Zu der Frage der Kontrolle des Wasser-Wasserstoff-Verhältnisses bei der Inbetriebnahme der Wasserstofferzeugung?
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Bei der Herstellung von Wasserstoff sind für die Reduktion des Umwandlungskatalysators Bedingungen von 3–7 erforderlich. Könnte mir jemand erklären, welche Schäden entstehen, wenn diese Werte zu niedrig oder zu hoch sind?
Ein zu niedriger Wert führt zu einer unvollständigen Umwandlung, einem großen Überschuss an Methan, zur Zersetzung von Kohlenstoffablagerungen und kann außerdem dazu führen, dass die Rohre durch Überhitzung beschädigt werden. Ein zu hoher Wert führt dazu, dass die aktiven Zentren des Katalysators allmählich verloren gehen und der Katalysator seine Wirkung verliert. Zudem ist eine große Menge an Dampf sehr verschwenderisch.
Das Wasserstoffgehalt muss unter 7,5 liegen. Die Bearbeitung soll in einer reduzierenden Atmosphäre stattfinden; je niedriger das Verhältnis von Wasser zu Wasserstoff ist, desto günstiger ist die Reduktion. Wenn das Verhältnis von Wasser zu Wasserstoff größer als 7,5 ist, verläuft die Reaktion in Richtung Oxidation.
Wenn es zu hoch ist, wird es oxidiert und kann keine reduzierende Wirkung entfalten, oder?
Im Prozess der Reduktion werden ausschließlich Wasserstoff und Stickstoff verwendet – die Wahrscheinlichkeit, dass Methan zerfällt und Kohlenstoffablagerungen entstehen, ist wohl sehr gering. Haben Sie Angst, dass die Reduktion nicht vollständig erfolgt? Die Luftströmung verteilt sich in jedem Ofenrohr ungleichmäßig!
Wenn der Wert zu hoch ist, beeinträchtigt dies hauptsächlich die Umwandlung. Bei einem Verhältnis von über 7,5 zu 1 wird das innere Medium oxidierend – es besitzt keine reduzierenden Eigenschaften mehr und kann daher nicht reduziert werden. Wenn der Wert zu niedrig ist, hat das hauptsächlich Auswirkungen auf den Mittelumwandlungskatalysator. Der Hauptbestandteil dieses Katalysators ist Eisen(III)-oxid. Er ist recht empfindlich – bei einem Wert unter 3 kann es zu einer übermäßigen Reduktion kommen, wodurch der Katalysator seine Wirksamkeit verliert.