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Wassergas-Shift-Reaktion



Die Wassergas-Shift-Reaktion (kurz auch WGS) ist ein Verfahren um in einem Synthesegas den CO-Anteil zu minimieren und gleichzeitig den H2-Anteil zu erhöhen.

\mathrm{ CO + H_2O \;\overrightarrow{\leftarrow}\; CO_2 + H_2}  \qquad  \Delta H_{R\ 298}^0 = -41,2\ \mathrm{kJ/mol}

Unter Zugabe von Wasserdampf reagiert das CO leicht exotherm zu CO2 und H2. Die Reaktion läuft an einem Eisen(III)-oxid-Katalysator bei ca. 250 - 450 °C ab. Bei höherer Temperatur liegt eine schnelle Kinetik aber ein ungünstiges chemisches Gleichgewicht vor. Bei niedrigen Temperaturen ist das Gleichgewicht stärker auf der rechten Seite der Reaktionsgleichung, aber die Kinetik nimmt ab. Um den Widerspruch nach kompakten Reaktoren zu lösen, wird die Shift-Reaktion oft zweistufig in einer Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Shiftstufe (kurz: HT- und NT-Shift) durchgeführt. Der CO-Gehalt lässt sich so je nach Fahrweise des Reaktors auf 0,6 bis 1,5 Vol.-% absenken.

siehe auch

Literatur

  • J. Pasel, et al.:
    Test of a water-gas-shift reactor on a 3 kWe-scale--design points for high- and low-temperature shift reaction, J. Power Sources 152 (2005) 189-195
 
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