반응 :
증기 개질의 주요 반응은 증기 (H2O)로 메탄 (CH4)을 합성 가스 (Syngas), 일산화탄소 (CO) 및 수소 (H2)의 혼합물을 생성하는 것입니다.
CH4 + H2O h CO + 3H2
왜 흡열인가 :
1. 강한 유대를 파괴 :
-메탄 분자는 강한 C-H 결합을 가지며 물은 강한 H-O 결합을 갖는다. 이러한 유대를 깨기 위해 에너지가 필요합니다.
2. 약한 결합 형성 :
- 일산화탄소 및 수소 제품은 반응물에 비해 약한 결합을 갖는다. Co의 C =O 결합 및 H2의 H-H 결합은 각각 메탄 및 물에서의 C-H 및 H-O 결합보다 약하다.
3. 에너지 균형 :
- 반응물의 결합을 파괴하는 데 필요한 에너지는 생성물의 약한 결합이 형성 될 때 방출 된 에너지보다 큽니다. 이러한 에너지의 차이는 주변에서 흡수되어 반응 흡열이 발생합니다.
실질적인 영향 :
- 고온 요구 사항 : 증기 개혁은 반응이 진행되는 데 필요한 에너지를 제공하기 위해 고온 (일반적으로 700-900 ° C)이 필요합니다.
- 에너지 입력 : 반응의 흡열 특성은 과정을 유지하기 위해 외부 열원이 필요하다는 것을 의미합니다.
- 열역학적 고려 사항 : 반응 평형은 더 높은 온도에서 생성물 형성을 선호하여 흡열 성질이 더 높은 전환을 달성하는 데 도움이됩니다.
요약 :
천연 가스 및 증기 개질 반응은 흡열이기 때문에 에너지의 순 소비가 반응물에서 더 강한 결합을 파괴하고 제품에서 약한 결합을 형성하기 때문에 흡열이 있습니다. 이 에너지 입력은 반응을 주도하고 합성 가스를 생성하는 데 중요합니다.
