二段轉化爐英文解釋翻譯、二段轉化爐的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 secondary reformer

分詞翻譯：

二的英語翻譯：

twin; two
【計】 binary-coded decimal; binary-coded decimal character code
binary-to-decimal conversion; binary-to-hexadecimal conversion
【醫】 bi-; bis-; di-; duo-

段的英語翻譯：

part; passage; sect; section; segment
【計】 segment
【醫】 piece; sectile; segment; segmentum

轉化爐的英語翻譯：

【化】 reborner; receiver; reformer; reforming furnace

專業解析

二段轉化爐 (Secondary Reformer) 是合成氨、制氫等工業中關鍵的高溫催化反應設備，用于進一步轉化一段轉化爐出口氣中殘餘的甲烷，以最大化生産氫氣或合成氣（H₂ + CO）。

定義與核心功能 (Definition & Core Function):
- 在合成氨工藝中，烴類原料（如天然氣）的蒸汽轉化過程通常分為兩段進行。一段轉化爐（Primary Reformer）在催化劑作用下，使大部分烴類與水蒸氣反應生成氫氣、一氧化碳和二氧化碳，但出口氣中仍含有約8-15%的甲烷。二段轉化爐緊接着一段爐，其主要功能就是利用空氣（或富氧空氣）引入的氧氣，與一段轉化氣中的殘餘甲烷進行部分氧化燃燒和深度蒸汽轉化反應。其核心目的是顯著降低最終轉化氣中的甲烷含量（通常降至0.2-0.5%體積以下），并補充合成氨所需的氮氣（來自空氣）或調節合成氣比例。
工作原理與過程 (Working Principle & Process):
- 一段轉化氣首先進入二段轉化爐頂部。在此處，通過噴嘴噴入預熱空氣（或氧氣）。空氣與一段轉化氣在爐頂空間混合并發生劇烈的部分氧化燃燒反應，這是一個強放熱過程，瞬間将氣體溫度提升至1200°C以上。此高溫氣體隨後向下通過填充有鎳基轉化催化劑的床層。在催化劑作用下，殘餘甲烷與高溫氣體中存在的大量水蒸氣發生吸熱的蒸汽甲烷重整反應，生成更多的氫氣和一氧化碳。同時，也可能發生水煤氣變換等反應。最終，通過燃燒放熱和催化吸熱反應的耦合，在催化劑床層出口處達到熱平衡，氣體溫度降至約1000°C左右，甲烷含量被有效降至極低水平。
關鍵特點與工業應用 (Key Features & Industrial Applications):
- 高溫操作：二段爐操作溫度遠高于一段爐（入口>1200°C，出口~1000°C），需要特殊的高溫耐火材料襯裡。
- 自熱式反應：利用部分氧化反應釋放的熱量驅動後續的吸熱重整反應，無需外部供熱，提高了整體工藝的熱效率。
- 引入氮氣：在合成氨工藝中，加入空氣不僅提供了氧氣，也引入了合成氨反應所需的氮氣（N₂）。
- 轉化效率高：是确保原料氣中碳氫化合物完全轉化、最大化氫氣收率的關鍵步驟。
- 主要應用：該設備是大型合成氨裝置和大型制氫裝置的核心設備之一，其性能直接影響最終産品的産量和能耗。

來源參考 (Sources):

《氨制造工藝手冊》(Handbook of Ammonia Production) - 詳細描述合成氨工藝各單元操作，包括二段轉化爐的設計與功能。
國際權威化工期刊《Industrial & Engineering Chemistry Research》 - 刊載有關烴類蒸汽轉化動力學、催化劑及反應器設計的研究論文。
化工過程教科書《Chemical Process Technology》 - 系統介紹包括合成氨在内的主要化工過程原理與設備。

網絡擴展解釋

二段轉化爐是化工生産中用于碳氫化合物蒸汽轉化反應的核心設備，常見于合成氨、甲醇及制氫等工業流程。以下從定義、結構、工作原理、應用場景等方面進行詳細解釋：

1.定義與作用

二段轉化爐是相對于一段轉化爐而言的，主要功能是将一段轉化爐導出的半成品（含未完全轉化的甲烷等氣體）進一步深度轉化，最終生成合成氣（H₂、CO等）。其特點包括：

溫度與時間：操作溫度通常為1350-1600℃，雖低于一段爐的火焰核心溫度（約2000℃），但反應時間更長，以确保甲烷殘留量降至0.5%以下。
工藝銜接：通過純氧或富氧空氣助燃，補充一段轉化未完成的反應，提高合成氣産率。

2.結構與材質

二段轉化爐的典型結構包括：

燃燒室與催化劑床層：上部為燃燒室，一段轉化氣與助燃氣（氧氣/空氣）在此混合燃燒；下部為催化劑床層（如鎳基催化劑），用于甲烷的深度轉化。
燒嘴設計：采用特殊燒嘴（如旋轉筒式）增強氣體混合效果，避免局部過熱。
材質：内襯需耐高溫，常用高鋁磚和氧化鋁隔熱磚，爐體外部可能配備水夾套或耐火襯裡。

3.工作原理

核心反應包括：

燃燒反應：$$2H_2 + O_2 → 2H_2O (g)quad ΔH = -484 text{kJ}$$，為主反應提供熱量。
甲烷轉化與CO變換： $$CH_4 + H_2O → CO + 3H_2quad ΔH = +206.4 text{kJ}$$ $$CO + H_2O → CO_2 + H_2quad ΔH = -41.19 text{kJ}$$
通過催化劑作用，最終降低甲烷含量并提高H₂和CO産率。

4.應用場景

合成氨：與一段爐協同降低惰性氣體（CH₄）含量，提升氫氣産量。
甲醇生産：采用純氧二段爐可減少弛放氣排放，降低能耗。
制氫：通過高溫催化反應高效制取氫氣。

5.安全與設計挑戰

高溫風險：操作溫度極高，需嚴格控溫（如烘爐時按升溫曲線操作）。
氧氣環境：純氧燃燒易引發爆燃，需設置安全聯鎖裝置。

二段轉化爐通過高溫催化反應實現碳氫化合物的深度轉化，其設計需兼顧耐高溫材料、高效混合結構及安全控制，是合成氨、甲醇等流程中提升原料利用率的關鍵設備。更多技術細節可參考等來源。