Come scelgo i parametri operativi per l'ingresso dell'aria in un reformer per metano?

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Sono interessato all'ossidazione controllata del nichel in un reformer per metano con diametro ~ 3 me altezza ~ 1,5 m. In questo reattore, CH 4 viene convertito in H 2 e CO e CO in H 2 e CO 2 ma per questo problema, supponiamo che il metano e l'acqua abbiano smesso di fluire nel reattore e che tutte queste sostanze non siano presenti in esso durante il processo di ossidazione. Quindi l'idea per l'ossidazione del nichel è quella di far fluire un po 'd'aria nel reattore controllando i seguenti tre parametri:

  • La percentuale di ossigeno nell'aria che ho lasciato fluire nel reattore.
  • La sua portata.
  • La temperatura dell'aria iniettata

Quali sono i valori realistici che questi tre parametri possono assumere? Ho cercato su Internet ma non sono riuscito a trovare alcuna informazione su come funziona la fase di generazione dell'aria (è così che si chiama) e cosa produce esattamente il flusso d'aria (turbina?).

chemical-engineering 
— Corvino
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La mia comprensione è che in ATR, il nichel viene utilizzato come catalizzatore per l'ossidazione parziale degli idrocarburi in syngas. Si prega di modificare la domanda per chiarire quale processo si sta descrivendo, esattamente. Il contenuto di O2 appropriato può dipendere, ad esempio, dal carburante che stai convertendo.
— Air
Mi dispiace non ero chiaro: in realtà mi riferisco all'unità di reforming del metano dell'ATR. Ho modificato il mio post :)
— Corvinus,
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Ho letto su questo processo ma non sono ancora chiaro su cosa esattamente stai cercando di determinare. Quando parli di "ossidazione del nichel", ti riferisci all'usura del catalizzatore o all'ossidazione del metano catalizzata dal nichel ? Inoltre non capisco cosa significhi "tutte queste sostanze non presenti". Stai semplicemente progettando un processo tipico o stai cercando di studiare specificamente le prestazioni del catalizzatore o qualcos'altro?
— Air

Risposte:

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Quando fai un problema come questo, inizi a guardare la reazione che vuoi che accada. Sono sicuro che troverai molte informazioni sull'ossidazione del nichel.

  1. Trova una temperatura alla quale si verifica la reazione (cinetica).
  2. Scopri la quantità di catalizzatore o nichel presente nel reattore.
  3. Calcola l'ossigeno necessario attraverso la stechiometria di base.
  4. La percentuale di ossigeno nel feed dipende da te. L'importo influirà sull'efficienza. Ci dovrebbe essere letteratura su di esso.

Spero che questo ti aiuti o ti punti nella giusta direzione.

— MarkusAfricanus
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