ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы из "Фталевый ангидрид" Хладоагенты, применяемые в конверторах для отвода тепла, выделяющегося в процессе окисления, должны обладать определенными свойствами. Требуется, чтобы они были стабильными при. [c.46] За рубежом в качестве хладоагента довольно широко применяют кипящую ртуть. Ее существенным преимуществом является постоянство температуры и относительно высокий коэффициент теплоотвода от охлаждаемой стенки. Эти факторы позволяют интенсифицировать процесс отвода тепла из катализаторного пространства. Для увеличения коэффициента теплоотвода в ртуть добавляют натрий. Образующаяся амальгама натрия обладает лучшей смачивающей способностью При атмосферном давлении ртуть кипит при 356,9° С. Для повышения температуры кипения ртути емкость с хладоагентом заполняют азотом, находящимся под некоторым давлением. Изменяя давление азота в системе, регулируют температуру кипения ртути. К преимуществам кипящей ртути следует отнести также возможность отвода большого количества тепла относительно небольшим количеством хладоагента за счет использования скрытой теплоты парообразования. Широкое применение ртути ограничивается ее токсичностью и высокой стоимостью. [c.47] В конверторах старой конструкции для отвода тепла реакции в качестве хладоагента применяли свинец (или его сплавы). У этого хладоагента имеется ряд существенных недостатков высокая температура плавления( что затрудняет его загрузку и перекачивание) токсичность способность окисляться на воздухе при высокой температуре с образованием окислвв, переходящих в верхние слои расплава и уменьшающих и без того низкий коэффициент теплоотвода от охлаждаемой поверхности к хладоагенту высокая стоимость. В современных системах свинец не применяют. [c.48] В качестве хладоагента используют также воздух, который пропускают через трубки, погруженные в расплав солей. В некоторых конструкциях применяют обдувание воздухом наружных стенок конверторов. Охлаждение воздухом не обеспечивает интенсивного отвода тепла из конвертора вследствие низкого коэффициента тейлоотдачи от стенок катализаторных камер или трубок к воздуху и низкой теплоемкости этого хладоагента. [c.48] Водный раствор ее окрашен в желтый цвет и имеет кислую реакцию. Пятиокись ванадия легко растворяется в щелочах с образованием ванадатов При восстановлении пятиокиси ванадия образуются двуокись ванадия УОг (сине-голубые кристаллы т. пл. 1545° С) и трехокись ванадия УгОз (блестящие черные кристаллы т. пл. 1970° С). [c.48] Катализатор, предназначенный для загрузки в конверторы, готовят следующим образом. Свежую или отработанную пятиокись ванадия расплавляют в графитовых тиглях. Расплав выливают на стальные противни размером 20Х 10X2 см, где он застывает плотным слоем. Толщину слоя выбирают в зависимости от требуемых размеров частиц катализатора. Застывшую массу измельчают до частиц размером 5—7 мм. Полученные таким образом кусочки просеивают через два сита с близкими по размеру отверстиями (в первом сите отверстия крупнее). Остаток на первом сите и фракцию, просеявшуюся через второе сито, собирают отдельно и подвергают вторичной переплавке и измельчению. Частицы, не прошедшие через второе сито, имеют достаточно близкие линейные размеры и могут применяться для заполнения контактных урубок. [c.49] Преимуществом плавленой пятиокиси ванадия как катализатора является ее высокая производительность, достигающая 275 г нафталина в час на 1 кг катализатора , а недостатком — относительно низкий выход фталевого ангидрида — порядка 72—73% (на 10—15% ниже выхода на смешанных ванадиевых катализаторах). Поэтому в настоящее время почти везде отказались от применения чистой пятиокиси ванадия и отдают предпочтение катализаторам, обеспечивающим больший выход продукта. [c.49] Степень превращения нафталина в побочные продукты в стационарном слое плавленой пятиокиси ванадия характеризуется следующими цифрами в 1, 4-нафтохинон превращается 2,5—4% исходного нафталина, в малеиновый ангидрид 9—11% сгорает и переходит в другие продукты 3—5% исходного нафталина. [c.49] Для приготовления такого катализатора носитель, пропитанный водным раствором ванадата аммония, прокаливают на воздухе при 400—500° С. В результате термического разложения ванадата аммония в присутствии кислорода воздуха образуются пятиокись ванадия, аммиак и вода. Аммиак и пары воды улетучиваются, а пятиокись ванадия остается на носителе. [c.49] Этот катализатор также отличается высокой производительностью, но по выходу фталевого ангидрида существенно уступает смешанному катализатору. [c.49] При работе на смешанном ванадий-калий-сульфатном катализаторе степень превращения нафталина характеризуется следующими показателями во фталевый ангидрид превращается 87— 91%, в 1, 4-нафтохинон 1—2,5%, в малеиновый ангидрид 2,8—3,3%, сгорает и переходит в другие продукты 2,0—4,1% исходного нафталина. Производительность ванадий-калий-сульфатного катализатора 65—70 г фталевого ангидрида с I кг катализатора в час, или 40—42 г фталевого ангидрида с I л катализатора в час (при выходе 86—91% от теоретического на стадии контактирования) Срок службы катализатора более 5 лет 2. Предполагается, что сульфат калия играет роль ингибитора, снижающего высокую активность катализатора (получаемого при применении высокопористого силикагеля) и повышающего его избирательность. [c.50] Существенным показателем катализатора является механическая прочнос1Ь. Предлагается считать катализатор действительно прочным, если для разрушения таблетки требуется усилие 5— 10 кгс, а при вращении таблеток в шаровой мельнице количество образующейся за I ч пыли составляет не более 3°/о от массы катализатора Для повышения механической прочности силикагеля предлагают пропитывать гидрогель 1 — 10%-ным раствором виннокислой соли щелочного металла с последующей промывкой, сушкой и активацией силикагеля 5. [c.50] Сведения о производительности катализатора в псевдоожиженном слс е очень скудны. Имеются данные что нагрузка на ка-тализат ор составляла 22—26 г нафталина на 1 кг катализатора в час, но эта цифра представляется заниженной. [c.52] Высокую селективность и производительность катализатора можно обеспечить, заменяя часть отработанной пыли свежей. По одним данным расход катализатора в этом случае будет равен 10% в год, а по другим з - 1 кг катализатора на 1000 кг переработанного нафталина. [c.52] Если расход катализатора равен 10% в год, т. е. 400 кг1год, или 0,5 кг/ч, то это составит 0,5 кг катализатора на ООО кг переработанного нафталина. [c.52] Таким образом, можно считать, что для обеспечения высокой селективности и производительности катализатора следует в процессе работы часть отработанной катализаторной пыли заменять свежей.в количестве О, —1,0 кг на 1000 кг переработанного нафталина. Этот расход можно уменьшить за счет повышения селективности и производительности катализатора, а также в значительной мере—путем снижения скорости истирания катализатора, т. е. в результате увеличения его прочности. Удалять нежелательные фракции катализатора так же, как и догружать новые порции, можно без остановки системы. Текучесть псевдоожиженного катализатора позволяет оперировать с ним почти так же просто, как и с жидкостью. [c.52] Вернуться к основной статье