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Die Methanbildung aus Wasserstoff und Kohlenstoff bei hohen Temperaturen und Drucken

 

作者: K. Hedden,  

 

期刊: Zeitschrift für Elektrochemie, Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie  (WILEY Available online 1962)
卷期: Volume 66, issue 8‐9  

页码: 652-661

 

ISSN:0005-9021

 

年代: 1962

 

DOI:10.1002/bbpc.19620660811

 

出版商: Wiley‐VCH Verlag GmbH&Co. KGaA

 

数据来源: WILEY

 

摘要:

AbstractDie Reaktionsgeschwindigkeit der Methanbildung in einer von Wasserstoff durchströmten festen Schüttung von spektralreiner Elektrodenkohle wurde bei Temperaturen zwischen 1000 und 1250 °C und im Druckbereich von 10 bis 100 atm gemessen. Bei tieferen Temperaturen ist die Umsatzgeschwindigkeit sehr klein, während die Reaktion bei höheren Temperaturen wegen der sehr geringen Gleichgewichtskonzentration an Methan uninteressant wird. Die Aktivierungsenergie der Methanbildung ergab sich zu 85,5 kcal/mol. Die Übereinstimmung mit der Aktivierungsenergie der Boudouard‐Reaktion dürfte rein zufällig sein; der Häufigkeitsfaktor war bei dem verwendeten Kohlenstoff um den Faktor 230 kleiner als bei der Boudouard‐Reaktion. Bezüglich der Wasserstoffkonzentration verlief die Methanbildung nahezu nach 1. Ordnung. Aus dem Zusammenhang zwischen Umsatzgeschwindigkeit und Strömungsgeschwindigkeit kann man auf die Rückreaktion schließen; sie läßt sich durch einen Ansatz proportional zur Methankonzentration und umgekehrt proportional zur Wasserstoffkonzentration beschreiben. Unter der Voraussetzung, daß das von Zielke und Gorin vorgeschlagene Reaktionsschema zutrifft, dürfte die hydrierende Spaltung randständiger ‐CH2‐CH2—Gruppen des Graphitgitters geschwindigkeitsbestimmend sein. Bei Untersuchungen an Aktivkohle und Ruß, die wegen ihrer höheren Reaktionsfähigkeit im Temperaturbereich von 750 bis 1050 °C bzw. von 950 bis 1150 °C durchgeführt wurden, ergab sich mit steigender Temperatur ein Wechsel der scheinbaren Reaktionsordnung von 2 nach 1. Die hier gefundenen Meßergebnisse ließen sich gut darstellen durch die GleichungDie Aktivierungsenergien und Häufigkeitsfaktoren bei der Umsetzung von Spektralkohle einerseits und Aktivkohle und Ruß ande

 

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