甲烷－水蒸氣法英文解釋翻譯、甲烷－水蒸氣法的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 methane-steam process

分詞翻譯：

甲烷的英語翻譯：

firedamp; methane
【化】 methane
【醫】 firedamp; marsh gas; methane; methyl hydride; phenylmethane
【經】 marsk

水蒸氣的英語翻譯：

vapor; vapour
【化】 aqueous vapour

法的英語翻譯：

dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law

專業解析

甲烷－水蒸氣法（Methane-Steam Reforming）是一種通過甲烷與水蒸氣在高溫催化條件下反應生成合成氣（主要為一氧化碳和氫氣）的工業制氫工藝。該過程遵循以下化學反應式： $$ CH_4 + H_2O xrightarrow{text{催化劑}} CO + 3H_2 $$

核心要素解析

反應機理
在鎳基催化劑（如Ni/Al₂O₃）作用下，甲烷與水蒸氣于700-1000°C條件下發生重整反應，生成含氫量高達74%的合成氣。此反應為強吸熱過程，需外部持續供熱。
工業應用
全球約48%的氫氣生産依賴此技術，主要應用于合成氨、甲醇制造及煉油加氫工藝。美國能源部報告指出其單位能耗較電解水制氫低65%。
技術優勢
• 原料利用率達85-92%

• 可聯産高熱值合成氣

• 與碳捕集技術耦合後碳排放減少70%

參考來源

國際能源署《低碳制氫技術白皮書》（2024）
中國化工學會《工業催化反應工程手冊》第三版
英國皇家化學會《可持續能源轉化系統》專著

網絡擴展解釋

關于“甲烷－水蒸氣法”的詳細解釋如下：

定義與反應原理

甲烷－水蒸氣法（又稱甲烷蒸汽重整反應）是一種工業上重要的化學反應，通過甲烷（CH₄）與水蒸氣（H₂O）在高溫和催化劑作用下生成合成氣（CO和H₂）。其主反應方程式為： $$ CH_4 + H_2O rightarrow CO + 3H_2 quad Delta H = +206.1 , text{kJ·mol}^{-1} $$ 該反應為吸熱反應，需在高溫（700–1000°C）和催化劑（如鎳基催化劑）條件下進行。

反應機理

初始轉化：甲烷與水蒸氣在催化劑表面發生氧化還原反應，生成CO和H₂。
水氣變換：生成的CO可進一步與水蒸氣反應生成CO₂和更多H₂（副反應）： $$ CO + H_2O rightleftharpoons CO_2 + H_2 $$
催化劑作用：鎳基催化劑加速反應速率，降低活化能。

工業應用

合成氣生産：生成的H₂和CO是合成氨、甲醇等化工産品的原料。
燃料電池：通過重整反應為固體氧化物燃料電池（SOFC）提供燃料，結合氫氣高效發電。
清潔能源：氫氣可作為低碳燃料，減少碳排放。

反應條件與優化

溫度：高溫（>700°C）促進吸熱反應正向進行。
壓力：常壓或適度加壓（1–3 MPa）平衡反應速率與能耗。
催化劑：需抗積碳和高溫穩定性，常用Ni/Al₂O₃等材料。

補充說明

甲烷是天然氣主要成分，其與水蒸氣的反應是當前氫能經濟的關鍵技術之一。實際生産中需控制副反應以提高合成氣純度。

如需更完整的工藝流程或熱力學數據，可參考化工專業文獻或、的原始資料。