ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы из "Курс технологии связанного азота" Для расчета равновесного содержания метанола нужно знать величину Кр. Значение ее, найденное экспериментально, является недостаточно надежным. Это объясняется тем, что при давлениях, близких к атмосферному, равновесная концентрация метанола очень мала. Она становится определимой лишь при относительно высоких давлениях (десятки атмосфер). При таких давлениях в заметной степени протекают побочные реакции, усложняющие процесс синтеза СНзОН. Поэтому значение константы равновесия Кр находят расчетным путем. [c.252] Очевидно, при p=l ат величина / у=1 и Kf = Kp. Поэтому, вычислив значение Кр по уравнению (3), тем самым определяют и значение Kf. По значению Kt можно, пользуясь уравнением (6), вычислить значение Кр при любом давлении и затем рассчитать по уравнению (Г) парциальные давления или по уравнению (2) содержание метанола в равновесной газовой смеси. [c.253] Приведем пример соответствующего расчета. [c.253] Константа равновесия реакции синтеза метанола при атмосферном давлении и температуре 573° К по уравнению М. И. Темкина и В. М. Чередниченко /(р=2,32 10 зная критические температуру Ткр. и давление Ркр. компонентов и продуктов реакции, определяем их приведенные параметры. [c.253] Аналогично рассчитывают значение Кр при других давлениях. [c.254] Парциальные давления, вычисленные по полученным значениям Кр, приведены в табл. 58. [c.254] Без катализатора метанол практически не образуется, поэтому его синтез проводят на катализаторах при 300—400° С. [c.254] Как показал рентгеноструктурный анализ, цинкхромовый катализатор представляет собой смесь хромата цинка 2пСг04 с окисью цинка пО. Окись хрома в процессе приготовления катализатора превращается в хромат цинка, который является промотором и препятствует образованию кристаллической окиси цинка. Наиболее активный цинкхромовый катализатор получается при содержании от 11 до 36 вес. % окиси хрома. [c.255] При добавлении к цинкхромовому катализатору щелочных металлов происходит преимущественное образование высщих спиртов, добавление никеля и железа приводит к получению метана. [c.255] Цинкхромовый катализатор обычно приготовляют из окиси цинка, содержащей не менее 99,5% 2пО, и хромового ангидрида (не менее 98% СгОз и не более 0,4% сульфатов). Сухие компоненты перемешивают в бегунах и увлажняют. Затем в смесь вводят до 1 вес. % графита и формуют таблетки размером 9X9 или 5X5 мм. Недостатком этого метода является неравномерное распределение компонентов в таблетке. [c.255] В 1ДР цинкхромовый катализатор готовят мокрым способом— смешением раствора хромового ангидрида и суспензии окиси цинка в воде со столярным клеем затем воду отжимают, массу высушивают, смешивают с графитом и формуют таблетки. В Польше применяют цинкалюмомедный катализатор, приготовляемый осаждением азотнокислых солей цинка и меди из растворов с добавлением гидроокиси алюминия. [c.255] После приготовления каким-либо способом смеси окислов, входящих в состав катализатора, окислы необходимо восстановить. Восстановление проводят синтез-газом в колонне синтеза метанола или же вне колонн таким же газом, или водородом. В процессе восстановления очень медленно повышают температуру (на 1—2° С в час) до 400° С при объемной скорости 5000 ч так как в ходе реакции превращения хромата цинка 2пСг04 в хромит 2пСгг04 выделяется большое количество тепла, и температура может резко повыситься, что приведет к инактивации и разрушению катализатора. [c.255] Сидоров и В. Д. Лившиц разработали метод восстановления метанольного катализатора вне колонн синтеза в кипящем слое, что позволило сократить продолжительность восстановления с 6—8 суток до 6—12 ч. [c.255] Наиболее вредной примесью в газе для синтеза метанола является пентакарбонил железа Ре(С0)5, который разлагается на катализаторе с выделением металлического железа. Накопление тонкодисперсного железа на катализаторе способствует образованию метана, поэтому для очистки газа от карбонилов железа в системах синтеза метанола устанавливают угольные фильтры, а стальные стенки аппаратов изнутри футеруют медью, алюминием или серебром. [c.256] Вернуться к основной статье