Схема химических превращений. Используемые для описания химических превращений в трубчатой печи и шахтном реакторе уравнения (1) – (3) являются итоговыми уравнениями реакций, которые фактически отражают баланс химических элементов до и после превращений.
Детальный же механизм процесса может быть очень сложным. Например, реакцию метана с водяным паром на поверхности никелевого катализатора можно представить следующей совокупностью стадий: 1. СН4 + Z ZCН2 + Н2 , 2. ZCН2 + Н2О ZCНOH + Н2 , 3. ZCНOH ZCO + Н2 , 4. ZCO Z + CO , 5. Z + Н2О ZO + Н2 (равновесная стадия), 6. ZО + CО Z + СО2 (равновесная стадия). Здесь Z – активный центр на поверхности катализатора.
Для описания процесса конверсии метана итоговыми уравнениями, связывающими исходные вещества СН4 и Н2О и продукты Н2, СО, и СО2 , достаточно написать 2 линейно независимых уравнения реакций, например, уравнения (1) и (2). Любое другое уравнение, связывающее эти вещества, можно будет получить из первых двух. Уравнение (2) описывает конверсию СО в аппаратах 5 и 6. 3.4