Thermodynamic evaluation of the carbon-hydrogen system at high temperatures

Authors


Abstract

A theoretical study of the C-H system reveals that, at high temperatures, many polymeric species have to be taken into account. Free energy functions of the species involved have been calculated to permit the evaluation of the equilibrium compositions of the system in both the heterogeneous and homogeneous regions. Pressures ranging from 0.1 to 10 atm. and carbon to hydrogen ratios from 0.5 to 20 were investigated between 2,000 and 6,000°K.

Since the reaction of carbon vapor with hydrogen is highly exothermic, a reaction scheme was also developed whereby the endothermic heat of cracking of various hydrocarbons could be balanced by the former reaction. Several conditions related to a global heat of reaction have been considered.

Abstract

Une étude théorique du système C-H montre qu'aux températures élevées, on doit tenir compte de la présence de plusieurs substances de nature polymérique. On a calculé les fonctions d'énergie libre de ces substances afin d'en déduire la composition du système à l'équilibre, en présence ou en absence de la phase solide. L'etude porte sur un domaine de pressions allant de 0.1 à 10 atm., des rapports carbone à hydrogène de 0.5 à 20, dans l'intervalle de températures 2,000-6,000°K.

La réaction entre la vapeur de carbone et l'hydrogène étant très exothermique, on a imaginé l'utilisation concurrente d'un craquage d'hydrocarbures pour absorber cet excès d'énergie. On a examiné divers aspects de la thermique de cette réaction globale.

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