В результате смешения ПГС и ПВС протекают экзотермические реакции:
Н2+0,5О2=Н2О, ΔН=-241,8 кДж (1),
СО+0,5О2=СО2, ΔН=-283 кДж (2)
СН4+0,5О2=СО + 2Н2, ΔН=-35,6 кДж (3),
СН4+2О2=СО2+2Н2О, ΔН=-802,3кДж (4)
В результате достигается высокая температура 1200-1300 ˚С в низу смесителя. В расчетах учитывают только реакцию (1) т.к. 95% всего О2 связывается с Н2 с образованием водяного пара. В низ реактора загружают 31,8м3 Ni катализатора, высота слоя = 0,61м. Весь катализатор сверху защищают слоем высокоогнеупорного материала высотой 0,4 – 1 м. На катализаторе протекают эндотермические реакции:
СН4 + Н2О = СО + 3Н2, +206 (5),
СН4 + СО2 = 2СО + 2Н2,+248 (6)
Сопротивление всего слоя катализатора не более 0,1МПа. Показателем работы реактора является степень достижения равновесной концентрации СН4 в газе. Чем лучше равномерность распределения газового потока по сечению аппарата, выше качество изготовления футеровки, отсутствие байпасов и чем выше активность катализатора, тем меньше надо перегревать газ на выходе из реактора, чтобы достигнуть заданного содержания остаточного СН4 не более 0,3 %об. Нельзя допускать переход экзотермических реакций из свободного объёма в зону катализатора, что вызывает его перегрев, разрушение и ухудшение аэродинамики всего зернистого слоя.