第五章CO变换合成NH3原料气中的CO一般分两次除去。大部分先通过CO变换反应CO+H2O(g)CO2+H2+Q (5-1) 这样,既能把CO变为易于清除的CO2,同时又可制得与反应了的CO相等摩数的H2,而所消耗的只是廉价的水蒸气。因此,CO变换既是原料气的净化过程又是原料气制造的继续。最后,少量残余的CO再通过其他净化法(铜洗、甲烷化)加以脱除。工业上,CO变换反应均在催化剂存在下进行。六十年代以前,主要应用以Fe2O3为主体的催化剂,使用温度范围为350550。由于温度的限制,气体经变换后仍有3%左右的CO,原来由于脱硫技术的进展,使气体中总硫含量降低到1ppm以下,可在更低温度下使用活性高而抗毒性差的CuO催化剂,操作温度为200280,残余CO可降到小于0.3%,为了区别上述两种温度范围的变换过程,将前者称为中温变换或高温变换,而后者则称为低温变换,所用催化剂分别称为中变或高变催化剂及低变催化剂。第一节 CO变换的基本原理一、 变换反应的化学平衡CO与H2O(g)共存的系统,是含有C、H、O等三个元素的系统,从热力学角度,不但可能进行式(5-