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2024-11-16T13:29:42Z

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Die '''Wassergas-Shift-Reaktion''', kurz auch '''WGS''' oder ''Wassergas-Konvertierungsreaktion'' (historisch auch '''Kohlenoxid-Konvertierung'''), ist ein Verfahren zur Verringerung des [[Kohlenstoffmonoxid]]-Anteils in [[Synthesegas]] und zur Erzeugung von [[Wasserstoff]]. Die Reaktionsgleichung ist auch als ''Konvertierungsgleichgewicht'' bekannt.

:<math>\mathrm{ CO + H_2O \rightleftharpoons CO_2 + H_2} \qquad \Delta H_{R\ 298}^0 = -41{,}2\ \mathrm{kJ/mol}</math>

[[Datei:K dGr WGS.svg|mini|Temperaturabhängigkeit von freier molarer (Gibbs-)Enthalpie und Gleichgewichtskonstante der Wassergas-Shift-Reaktion.]]
Unter Zugabe von [[Wasserdampf]] reagiert das CO zu [[Kohlenstoffdioxid|CO2]] und H2. Die [[Reaktionsenthalpie]] von −41,2 kJ/mol ist recht niedrig. Mit steigender Temperatur verschiebt sich das [[Chemisches Gleichgewicht#Störung des Gleichgewichtes – Prinzip von Le Chatelier|chemische Gleichgewicht]] von den Reaktionsprodukten hin zu den Reaktionsedukten. Bei ca. 1100 K (ca. 830 °C) beträgt die [[freie Enthalpie]] 0 kJ/mol, die [[Gleichgewichtskonstante]] beträgt 1.

Bei höherer Temperatur liegt eine schnelle Kinetik, aber ein ungünstiges [[chemisches Gleichgewicht]] vor. [[Eisen(III)-oxid]]-Katalysatoren beschleunigen die Umsetzung bei niedrigen Temperaturen von 250 bis 450 °C. In [[Chemische Reaktionstechnik|chemischen Reaktoren]] wird die Shift-Reaktion oft zweistufig durchgeführt: in einer Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Shiftstufe (kurz: HT- und NT-Shift). Der CO-Gehalt lässt sich so je nach Fahrweise des Reaktors auf 0,13 bis {{nowrap|1,5 Vol.-%}} absenken.

== Siehe auch ==
* [[Dampfreformierung]]
* [[Wassergas]]

== 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.'' In: ''[[Journal of Power Sources]]'' 152 (2005) S. 189–195, [[doi:10.1016/j.jpowsour.2004.12.051]]

== Weblinks ==
* {{TIBAV |15705 |Linktext=Thermodynamische Klassifizierung der Wassergas-Shift-Reaktion - exotherm, endotherm, exotrop, endotrop, exergonisch oder endergonisch |Herausgeber=Lauth |Jahr=2013 |DOI= 10.5446/15705 }}

[[Kategorie:Chemische Reaktion]]
[[Kategorie:Brenngastechnik]]

Wassergas-Shift-Reaktion - Versionsgeschichte

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