تغيرات مكونات غازات التغويز في السرير الثابت

يجب أن يكون هناك علاقة مباشرة بين ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون والميثان ودرجة حرارة الفرن ذو السرير الثابت. ستكون تركيبة الغازات ذات درجة الحرارة العالية أفضل.

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة zjing80 في تاريخ 24-11-2016 الساعة 11:58. أسباب ارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون: يمكن للجميع الاطلاع على معادلات تفاعل تحويل الغاز إلى وقود، ومعادلة تفاعل الكربون مع الأكسجين لإنتاج أول أكسيد الكربون؛ حيث يتضح أن حجم أول أكسيد الكربون الناتج يكون 0.66 من حجم الغازات المستخدمة في التفاعل الأصلي، بينما حجم ثاني أكسيد الكربون الناتج يكون 0.5 من حجم الغازات المستخدمة في التفاعل الأصلي. أما التفاعلات الثلاثة الرئيسية التي تتطلب استهلاك طاقة، فهي تفاعلات يزداد فيها حجم الغازات أو لا يتغير. لذلك، فإن الضغط العالي يخلق ظروفًا مواتية لتكوين ثاني أكسيد الكربون، ومن هنا يسهل فهم سبب ارتفاع نسبته عندما يكون الضغط مرتفعًا. كما أن الضغط العالي يؤدي أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارة النار. أسباب ارتفاع نسبة الميثان: ارتفاع الضغط يؤدي إلى إنتاج كمية أكبر من ثاني أكسيد الكربون، وبالتالي يزداد الحرارة المنبعثة، مما يرفع درجة حرارة طبقة النار. يتم إنتاج الميثان بشكل رئيسي خلال عملية التكرير الجاف، حيث توفر درجة الحرارة العالية الطاقة الكافية لهذه العملية، ولذلك فإن كمية الميثان المنتجة تكون أكبر مقارنةً بالحالات التي تكون فيها درجة الحرارة منخفضة. تم إجراء هذه الحسابات في ظل بقاء الشروط الأخرى كما هي، وغالبًا ما تتغير عدة شروط أثناء الإنتاج، لكن مهما تغيرت، فإن مبادئ التفاعل لا تتغير.

وجهة نظري هي كالتالي: في فرن التغويز ذو السرير الثابت، يحدث احتراق كامل للكربون داخل طبقة الأكسدة، مما ينتج كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. تدخل هذه الكميات الكبيرة من ثاني أكسيد الكربون إلى طبقة الاختزال، حيث يحدث تفاعل اختزال بين الكربون وثاني أكسيد الكربون لإنتاج أول أكسيد الكربون. كما يحدث تفاعل بين الكربون وبخار الماء لإنتاج أول أكسيد الكربون والهيدروجين. كلا التفاعلين هما تفاعلات امتصاص حرارة. كلا التفاعلين هما تفاعلات يزداد فيها الحجم، ولذلك مع ارتفاع الضغط، يتم كبح التفاعل عن السير في الاتجاه الإيجابي. يجب أن يكون هذا هو السبب في ارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون بعد تطبيق الضغط على السرير الثابت، وانخفاض معدل تحلل بخار الماء. أما بالنسبة لارتفاع نسبة الميثان، فبالإضافة إلى الأسباب المذكورة أعلاه، قد يكون هناك أيضًا عوامل أخرى تؤثر على ذلك، مثل زيادة التفاعلات الجانبية مع ارتفاع الضغط، مثل تحول الكربون والهيدروجين إلى ميثان، أو تحول ثاني أكسيد الكربون إلى مواد أخرى.

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة zjing80 في تاريخ 24-11-2016 الساعة 14:41. السؤال الأول: في عملية التحويل الغازي باستخدام السرير الثابت، فإن طبقتي الأكسدة والاختزال هما مفهومان تم تعريفهما بشكل مصطنع من أجل تحليل العملية، بينما في الواقع تحدث التفاعلات في الفرن في نفس الوقت. وإذا حدثت عملية الأكسدة أولاً، فإن درجة حرارة طبقة الأكسدة لن تكون حوالي 1200 درجة فقط. تعتبر عملية تحويل الغاز نتيجة لتفاعل ثلاث مواد في درجة حرارة معينة، وبدون أي من هذه المواد لا يمكن أن تحدث عملية التحويل إلى غاز. لذلك، لا يمكن تقسيمه إلى طبقة أكسدة وطبقة اختزال، بل هو طبقة التفاعل (ويُطلق عليها في المجال المهني أيضًا طبقة الاحتراق). السؤال الثاني: ما ذكره صاحب الموضوع بخصوص حدوث تفاعل الميثانة بين الكربون والهيدروجين في درجات حرارة عالية أمر غير واضح، ولا يزال موضوعًا خاضعًا للنقاش. أعتقد شخصيًا أن احتمال حدوث هذا التفاعل ضئيل، ويعتمد الأمر على مدى ارتفاع درجة الحرارة والضغط، وما إذا كانت الظروف مناسبة لحدوث التفاعل أم لا. في الظروف العادية، وبسبب عدم ارتفاع الضغط بشكل كبير، فإن هذا التفاعل لا يحدث. لنتواصل أكثر إذا سنحت الفرصة.