ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратурно-технологическое оформление из "Очистка технологических газов" В промышленности в настоящее время применяют несколько схем процессов гидрирования кислородсодержащих примесей. В старых схемах, в которых конверсия окиси углерода осуществлялась на среднетемпературном катализаторе, а непрореагировавшая окись углерода удалялась медноаммиачньку раствором, продолжают работать установки продуцирующего и непродуцирующего предкатализа [67]. [c.404] Конвертированный газ после промывки жидким азотом предварительно смешивают с азотом, поступающим из азотного компрессора через масляный фильтр 1. [c.405] Для подогрева газа до температуры реакции в теплообменниках используют различные теплоносители в зависимости от эперготех-нологической схемы всего агрегата синтеза аммиака. [c.405] Выходящий из метанатора газ содержит не более 20 см /м окислов углерода. Использование в схемах производства аммиака турбокомпрессоров привело к ужесточению требований но очистке газа от двуокиси углерода. Имеются указания, что ее концентрация в очищенном газе не должна превышать 5 см /м [90]. В связи с этим целесообразна послойная загрузка катализатора в метанатор. Последним по ходу газа рекомендуется загружать катализатор с повышенной активностью (типа ТО). [c.405] Тепло очищенного газа после метанатора используют для подогрева газа или воды [4, 5] в зависимости от схемы агрегата производства аммиака. [c.406] Для охлаждения азотоводородной смеси до температуры 35— 40 °С обычно используют аппараты воздушного охлаждения 6, а для сепарации водяных паров — влагоотделитель 7. [c.406] Если необходимо увеличить температуру в метанаторе, на катализатор дозируют газ с повышенным содержанием окислов углерода. Газ из отделения метанирования направляют на компрессию. [c.406] Анализ уравнения (VIII,28) и его решения ( 111,29) показывает, что для процессов гидрирования при заданном объеме катализатора увеличение линейной скорости и уменьшение диаметра аппарата в определенных пределах благоприятно сказывается на степени нревраш ения. [c.407] Однако если коэффициент продольного перемешивания О велик или быстро возрастает с увеличением линейной скорости, то степень превращения после достижения максимального значения начнет уменьшаться. Это возможно в тех случаях, когда нарушается гомогенная структура слоя катализатора. Методы уменьшения влияния продольного перемешивания изложены выше, а также в гл. V. [c.407] В последнее время, однако, появились данные, свидетельствующие о том, что реакции гидрирования могут протекать и во внутридиффузионной области. [c.407] Выше (см. с. 402) уже указывалось, что порядок реакции гидрирования окиси углерода на промышленных катализаторах по результатам работы [85] изменяется при увеличении концентрации окиси углерода, так что кинетическая кривая при концентрации СО около 0,02 моль/м претерпевает разрыв. [c.407] Однако измерение скорости гидрирования окиси углерода, проведенное теми же авторами на таблетированном никельалюминиевом катализаторе с таблетками размером 6x6 мм, показало, что в этом случае скорость реакции от концентрации меняется непрерывно. Объяснение этому явлению дано В. С. Бесковым, который доказал, что указанное изменение вида кинетической кривой является результатом внутридиффузионного торможения реакции в порах таблетки. [c.407] Используя данные уравнения и найденный из экснерименталь-ных данных коэффициент проницаемости х = 0,108, В. С. Бескову удалось удовлетворительно описать зависимость наблюдаемой скорости реакции от концентрации. [c.408] Здесь р — коэффициент массопереноса окиси углерода к поверхности зерна, м/с а — удельная поверхность зерен в слое, м /м . [c.408] Исходя из изложенного, для процессов гидрирования предпочтительными являются ббльшие линейные скорости газовой смеси. Но подходящие условия можно реализовать и в радиальных конструкциях. [c.408] Перспективны для очистки газа каталитическим гидрированием аппараты с упорядоченной катализаторной насадкой в виде блоков различной формы, пронизанных прямыми каналами. Однако последние в промышленности еще не применяются. Конструкция полочного метанатора показана на рис. VHI-18 и Vni-19, радиальная — на VHI-20 (см. с. 409). [c.408] Колонна предкатализа полочного типа, рассчитанная на проведение процесса очистки при среднем давлении (рис. УП1-19), представляет собой цилиндрический сосуд, внутри которого находится центральная труба с электроподогревателем и катализатор. Газ входит в центральную трубу аппарата, обогревается с помощью электроподогревателя, поднимается вверх в кольцевом пространстве между трубой и катализаторной коробкой, проходит сверху вниз слой катализатора и снизу выходит из аппарата. [c.409] Наиболее просты конструкции метанаторов, работающих при давлении 19,6 10 —29,4 -10 Па (20—30 кгс/см ) на никельалюминиевом катализаторе. По своему устройству они аналогичны простейшим полочным реакторам конверсии окиси углерода или сероочистки. [c.410] Вернуться к основной статье