ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика работы простых трубчатых аппаратов из "Катализ в производстве серной кислоты" В качестве примера на рис. 70 приведены расчетные кривые изменения температуры и степени превращения в трубчатом аппарате с внутренним теплообменом для газовой смеси, содержащей 7% двуокиси серы. Коэффициент теплопередачи принят равным 6 ккал м -час-град, диаметр труб D=0,12 м. [c.299] Расчет проведен для времен соприкосновения, равных 6,6 и 9,0 сек., при коэффициенте запаса, равном 1,5. В первом случае температура газа, входящего в катализатор, составляет 440° (кривая /), во втором—500° (кривая 2). В обоих случаях процесс отчетливо разделяется на три этапа. Первый этап характеризуется ростом температуры до приближения к равновесной кривой. Кривая процесса на диаграмме t—х почти совпадает с адиабатической прямой. Для завершения этого этапа требуется в первом случае около 10%, а во втором всего 5% от полного времени соприкосновения. [c.299] Второй этап характеризуется значительным перегревом катализатора. Рабочая кривая на диаграмме t—х проходит вблизи равновесной кривой. Это означает, что процесс лимитируется не скоростью реакции, а интенсивностью теплоотвода. Этот этап, охватывающий большую часть слоя катализатора, характеризуется малой степенью использования катализатора (второй этап на рис. 71). [c.299] Из изложенного видно, что в простых трубчатых аппаратах несоответствие между изменением интенсивности действительного теплоотвода вдоль слоя катализатора и необходимого для соблюдения оптимального температурного режима приводит к перегреву и низкому использованию средней части слоя катализатора. Кроме того, быстрый переход из области перегрева к низким температурам, при которых ванадиевый катализатор мало активен, ограничивает степень превраш,ения. [c.301] Увеличение количества катализатора (времени соприкосновения), например, путем удлинения труб, не изменяет конечной степени превращения (сравни кривые 1 я 2 рис. 70), а приводит лишь к повышению температуры газа, входящего в катализатор, и росту перегрева первых по ходу газа слоев катализатора. [c.302] Увеличение интенсивности теплоотвода ускоряет переход из области перегрева к низким температурам, при которых реакция практически прекращается, и тем самым снижает конечную возможную степень превращения. [c.302] увеличение коэффициента теплопередачи с 6 до 12 ккал м -час-град приводит к снижению конечной степени превращения с 96 до 94% (см. кривую 3 рис. 70). [c.302] В табл. 38 приведены максимальные степени превращения, достигаемые при переработке газовой смеси, содержащей 7% двуокиси серы и 11% кислорода, в зависимости от интенсивности теплоотвода, характеризуемой значениями параметра В или объемным коэс ициентом теплопередачи 4р/ ), равным количеству тепла ккал), отводимому от 1 лг катализатора в час при разности температур в 1°. Коэффициент запаса принят равным 1,5. [c.302] Результаты подсчета, проведенного для Й=0,25, р=6, / ==440° (кривая 3 рис. 7 ), показали, что подача части свежего газа через верхний штуцер незначительно повышает возможную конечную степень превращения (на 0,1%). Это мероприятие надо рассматривать лишь как способ предохранения катализатора от опасных перегревов коренные недостатки температурного режима аппаратов рассматриваемой конструкции при этом не устраняются. [c.303] Эти недостатки, вызванные неправильным распределением интенсивности теплоотвода по высоте труб, сводятся в основном к следующему. [c.303] Вернуться к основной статье