ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Восстановление катализаторов из "Справочное руководство по катализаторам для производства аммиака и водорода" В книге такого типа, как эта, по-видимому, нет необходимости подчеркивать, что эффективная работа химической установки зависит в значительной степени от условий применения ката лизатора. Например, течение газа через катализаторы, описанное в гл. 3, и, следовательно, их производительность зависят от правиль ной загрузки катализаторов. Аналогично производительность ката лизатора и длительность пробега связаны с тщательностью их вое становления и эксплуатации. Успех процесса обусловлен способо обращения с катализаторами. К сожалению, практические заботы занимающие умы людей, связаны, главным образом, с конструиро ванием, вводом в действие и работой новых установок, т. е. в ос новном с механической стороной дела, тогда как соответствующем обращению с катализатором не всегда уделяется должное внимание Обращение с катализатором надо рассматривать уже на стадия разработки и планирования, должны быть предусмотрены удобны люки, доступные платформы (площадки), желоба, сита, загрузочны воронки и т. д., что позволит гарантировать правильную эксплуата цию катализаторов. [c.194] Катализаторы в основном поставляются в барабана Полные барабаны могут весить от 80 до 250 кг. Металлические барг баны обычно пригодны для наружного хранения в течение нескол ких месяцев, но должны быть защищены от дождя и луж. Если ожр дается длительное хранение или если барабаны не металлические то их необходимо хранить под крышей и вдали от сырых стен полов. Крышки необходимо снимать только перед загрузкой кат лизатора, и если крышки повреждены при транспортировке, важь заменить их как можно скорее, чтобы избежать загрязнения ил порчи катализатора. [c.194] Другой полезный прием заключается в выдувании пыли сжатым воздухом пока катализатор течет в загрузочную воронку или корзину. Может использоваться также простое отсеивание, но аппаратчики должны быть проинструктированы о том, что просеивание должно быть прекращено, как только будет удалена пыль, во избежание бессмысленного истирания. [c.196] При загрузке катализатора в аппараты рекомендуется выполнять два основных правила высота падения катализатора не должна превышать 40—100 см и катализатор необходимо равномерно распределять после заполнения слоя. Высота, с которой катализатор может падать без серьезного ущерба, зависит от его прочности и размера гранул. Твердая сферическая гранула лучше выдерживает падение, чем мягкая и угловатая. Катализатор не следует целиком высыпать Б одно место, а образующуюся кучу надо выравнивать. Если этого не делать, то гранулы будут склонны к сегрегации. Небольшие частицы и пыль остаются, главным образом, в центре кучи, в то время как большие куски скатываются к краю. [c.196] Устройство для засылки катализатора через загрузочную воронку. [c.196] Влияние изменения порозности засыпки на распределение газового потока еще более заметно, чем влияние такого же изменения на перепад давления. Для примера можно привести два одинаковых параллельных реактора, которые заполнены на одинаковую высоту, но с различной порозностью (один из них имеет порозность на 20% выше, чем другой). В такой системе отношение газовых потоков пропорционально седьмой степени соотношения порозностей. Реально это означает, Что через один из конверторов проходит 77% газа, поэтому объемная скорость становится равной 154% от заданного значения. Остальные 23% газа проходят через параллельный конвертор с объемной скоростью, составляющей 46% от заданного значения. На практике иногда происходят нарушения распределения газа в засыпке, если весь катализатор засыпается без постоянного разравнивания по всему сечению реактора или если аппаратчики ходили по слою, разравнивая его при загрузке. [c.197] При большом отношении высоты слоя к диаметру достигается наиболее однородная загрузка, когда плотность с наибольшей ве--роятностью усредняется по направлению потока. Наибольшее внимание требуется при загрузке широких слоев, поскольку труднее равномерно распределить катализатор на большой поверхности. В радиальных слоях особенно трудно обеспечить равномерную загрузку и распределение газового потока. [c.197] Другая опасность, происходящая от неравномерной загрузки и неравномерного распределения газового потока, может возникнуть в реакторах, в которых проведение процесса зависит от скорости потока газа, определяющего температуру слоя. Примерами могут служить гидрирование ацетилена в присутствии этилена и некоторые типы конверторов СО, где реакция не должна достигать равновесия. В областях слабого потока газа будут возникать местные перегревы, если реакция будет протекать дальше, чем это желательно. [c.197] Перед загрузкой катализатора в аппарат важно проверить решетку, поддерживающую катализатор, так нак нарушения в этом месте трудно исправить после загрузки. Легкий металлический щит определенной формы или крестовина, устанавливаемая в разгрузочном люке, предохраняет ответвление от образования застойной зоны, заполненной катализатором. [c.197] Если аппаратчики входят в реактор во время или после загрузки, надо использовать доски и не ходить непосредственно по катализатору. Большинство катализаторов при загрузке образуют пыль, поэтому при входе в аппарат следует надевать противопылевые маски. Защита против пыли особенно важна, если материал имеет какие-либо токсические свойства, как в случае высокотемпературного катализатора конверсии СО, содержащего окись хрома. [c.198] Если слой катализатора широкий, то может оказаться трудно без разравнивания вручную распределять катализатор по сечению аппарата. Но, как упоминалось выше, разравнивание нежелательно, так как оно приводит к скоплению мелочи около загрузочного люка. В таких условиях полезен небольшой ле и-очный транспортер, достаточно узкий, чтобы проходить в люк, и достаточно длинный, чтобы доставать до другой стенки аппарата. Желательно применять подходящие портативные транспортеры. [c.198] Часто поверх слоя катализатора кладут удерживающую решетку или слой тяжелого инертного материала, чтобы предотвратить перемещение таблеток под действием высоких скоростей газа. Слой инертных керамических колец может оказаться полезным для защиты от проникновения на катализатор некоторых загрязнений, находящихся в газовом потоке. В случае вторичных риформеров инертный материал не должен содержать двуокись кремния во избежание ее отложения в следующем аппарате. [c.199] Когда катализатор загружается в трубы, то важно, чтобы он не падал с высоты более 40 см. Нельзя допускать образования внутри труб перемычек из зависших таблеток катализатора, так как это приводит к пустотам в слое катализатора и к перегреву труб во время работы Перед началом загрузки необходимо убедиться в отсутствии загрязнений в соединениях на входе и выходе из труб. Внутренняя поверхность труб должна быть гладкой, так как неровности могут служить опорой для образования перемычек катализаторов в процессе эксплуатации. [c.199] Катализатор взвешивают, чтобы контролировать его количество, загруженное в каждую трубу. Во время загрузки надо периодически производить вибрацию труб либо с помощью электрических вибраторов, прикрепленных внутри печи, либо постукиванием по верхнему фланцу молотками, покрытыми кожей. Окончательный уровень катализатора тщательно измеряется, чтобы гарантировать, что вся обогреваемая длина трубы заполнена катализатором, когда установка будет находиться при рабочей температуре. [c.200] Когда загрузка закончена, необходимо проверить перепад давления и вес загрузки. Все трубы должны иметь перепады давления в пределах 5% от средней величины. Более высокое значение указывает на наличие разрушившихся кольцевидных таблеток, и в этом случае вся труба должна быть разгружена и после отсева катализаторной мелочи загружена вновь. Низкий перепад давления свидетельствует о том, что в катализаторе существуют незаполненные пространства и что его надо уплотнять дальнейшей вибрацией. Изменение перепада давления обычно сказывается на весе загрузки, но изменение веса менее точный показатель, чем перепад давления в трубе. [c.200] Реакционные трубы, которые закрыты со дна, лучше всего загружать методом носка . Катализатор сначала помещается в прорезиненную трубу, или носок , длиной около 150—200 см, имеющий такие размеры, что после наполнения катализатором он может легко перемещаться внутри реакционной трубы Прочной кордовой веревкой завязывают верхний конец носка , тогда как с нижнего конца загибают около 9 дюймов (22, 9см), чтобы удержать катализатор в носке , пока он спускается по трубе вниз. Когда носок достигает дна трубы, кордовую веревку осторожно подтягивают, что позволяет выпрямиться нижнему концу носка , и катализатор высыпается на место. Важно, чтобы веревка была длиннее катализаторной трубы полезно также закреплять верхний ее конец так, чтобы она не могла упасть в трубу. После загрузки трубы это приспособление извлекается из нее и контролируют перепады давления методом чистки ершиком . Прежде чем начать загрузку, необходимо иметь извлекающее приспособление любого типа на тот случай, если необходимо разгрузить некоторые трубы для уменьшения высоких перепадов давления, или если надо удалить носок , который может иногда застревать внутри трубы. Носки могут наполняться на земле и подниматься на верх печи с помощью такелажных строп это позволяет не поднимать сами барабаны наверх, что значительно упрощает работу. [c.201] Катализатор синтеза аммиака — очень прочный материал, и его можно поэтому сбрасывать непосредственно в большинство реакторов, в которых имеются трубчатые теплообменники, без риска нанесения значительного ущерба. Верхние концы охлаждающих труб необходимо закупоривать или закрывать рядами небольшой канальной секцией, чтобы предохранить их от блокирования при загрузке. [c.201] Разделительные трубные тарелки предохраняют от свободного падения со слишком большой высоты, но они также затрудняют введение загрузочных труб. Катализатор необходимо сбрасывать равномерно по окружности верхней части патрона, чтобы предотвратить образование куч и сегрегацию в слое. Некоторые виды предварительно восстановленного катализатора синтеза более хрупки, чем обычный тип катализатора, и загружаются они поэтому с помощью трубы и загрузочной воронки. Труба и загрузочная воронка требуются также для загрузки полочных реактивов с холодными байпасами. Трубы должны изготовляться из металла, так как катализатор обладает большой плотностью и абразивностью. [c.201] Большинство типов катализатора синтеза аммиака представляют собой неоднородные дробленые частицы, поэтому насыпная плотность может изменяться в зависимости от метода загрузки. По мере заполнения реактора необходимо контролировать насыпную плотность, чтобы иметь уверенность в достижении правильного веса и объема загрузки. [c.201] Если плотность слишком низка, то наилучшим средством является сбрасывание катализатора на слой с большей высоты. Па-даюш,ий катализатор упаковывается более плотно и без значительного истирания, однако высота падения не должна превышать 4—5 м. [c.202] Вернуться к основной статье