1.4 氨的合成

(2)扩散作用对甲烷蒸汽转化反应的影响

对于甲烷蒸汽转化这种气固催化反应,气体的扩散速度对反应速率有显著的影响。经研究发现,在工业反应条件下,外扩散的影响较小,而内扩散有显著影响。图1.4表明,随着催化剂粒度增大,反应速率和催化剂内表面利用率明显降低,这也表明了内扩散所起的作用。因此,工业生产中采用较小的催化剂颗粒或将催化剂制成环状或带漕沟的圆柱状都将会提高转化反应的速率。

1.2.3 过程析碳及处理

在工业生产中特别要注意,在转化反应的同时可能会有反应(4)、反应(5)和反应(6)的析碳反应发生。这些副反应生成碳黑,会覆盖在催化剂表面,堵塞微孔,使甲烷转化率下降,出口气体中残余甲烷增多,同时使局部反应区产生过热而缩短反应管使用寿命,甚至还会使催化剂粉碎而增大床层阻力。