ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процесс удаления органической серы, разработанный Газовым управлением района Северной Темзы из "Очистка газа" Этот процесс можно рассматривать как логическое развитие процесса Карпентера-Ивенса, который подробно рассмотрен в главе тринадцатой, как так основан на применении того же катализатора — полусульфида никеля. Вместе с тем процесс этот принципиально отличается от разработанного Карпентером и Ивенсом, так как превращение органических сернистых соединений достигается в результате окисления, а не восстановления. Кроме того, катализатор применяется в другой форме, процесс проводится при более низких температурах и отпадает необходимость во внешнем обогреве. Этот процесс, применяемый в промышленном масштабе на станции Харроу Газового управления Северной Темзы с 1938 г., подробно описан в литературе 137—39] и в ряде патентов [40]. [c.202] Кинетика окисления сероуглерода и сероокиси углерода на полусуль-фидах никеля была детально исследована [41 ]. Оказалось, что сероуглерод хемосорбируется на этом катализаторе и окисляется под действием струи кислорода, в то время как сероокись углерода, наоборот, реагирует в результате столкновения с хемосорбированным кислородом. [c.203] Тиофен не разлагается па нолусульфидном никелевом катализаторе, хотя металлический никель катализирует его окисление. Однако некоторые компоненты, содержащиеся в каменноугольном газе, полностью исключают возможность образования свободного никеля из применяемого катализатора. [c.204] Теплообменник, установленный на заводе в Харроу, представляет двухходовой кожухотрубчатый аппарат. Каждая секция содержит 178 стальных труб длиной 3,67 м и внутренним диаметром 27,7 мм с шагом между осями (при треугольной разметке) 39,7 мм внутренний диаметр цилиндрического кожуха 897 мм. Газ течет по трубам параллельно. Конструкции теплообменников, разработанные для будущих установок большей производительностью, чем па заводе в Харроу, предусматривают увеличение поверхностей теплообмена и более низкие температуры выходящего газа [38]. [c.204] Каталитические реакторы — аппараты высотой 1372 мм и диаметром 915 мм, снабженные конической решеткой с телесным углом 45°, ведущей к 51-миллиметровой выпускной трубе, проходящей через патрубок для подачи газа. Загрузка реакторов катализатором проводится через люк в верхнем днище. Была предложена [38 ] усовершенствованная конструкция, в которой аппарат подразделен на несколько камер для создания горизонтального потока газа. Для пуска установки имеется воздушная горелка, позволяющая разогреть катализатор до требуемой рабочей температуры. Обычно для предварительного разогрева катализатора требуется 5—6 час. в последующем требуемое количество тепла выделяется в результате протекающих при процессе реакций. Предполагают, что усовершенствование конструкций теплообменника и каталитического реактора позволит уменьшить расход кислорода на 20—30%. [c.204] Абсорбер-холодильник — обычной конструкции. Он представляет аппарат высотой 9,15 м и диаметром 915 мм, заполненный на высоту 5,54 м деревянной хордовой насадкой. Промывной раствор поступает в аппарат при температуре 18—19°. [c.204] Ниже приведены типичные условия, применяемые на установке в Харроу [38]. [c.204] Температурный режим на каталитической ступени зависит от возраста катализатора. Температура на входе изменяется от 220 до 300° оптимальная температура, вероятно, ближе к верхнему пределу, так как нри низких температурах образуются смолистые отложения. Весьма желательно поддерживать максимальную температуру катализатора примерно 370°, так как в этих условиях все смолы полностью превраш,аются в кокс. [c.205] Концентрацию карбоната натрия в поглотительном растворе поддерживают на уровне 1,8%, добавляя (3 раза в сутки) карбонат натрия и удаляя из системы около 40 л раствора на 1 тыс. нм пропущенного газа. [c.205] Вследствие протекания на катализаторе ряда побочных реакций разложение органических сернистых соединений приводит к превращению серы на 15—20% в сероводород и 2—3% в серный ангидрид остальная сера превращается в сернистый ангидрид. Остаточная сера в очищенном газе состоит главным образом из тиофенов, наряду с которыми присутствуют 34—46 мг1нм других сернистых соединений. [c.205] Регенерацию катализатора проводят в отдельном аппарате. Каждую порцию (около 200 л катализатора) помещают в стальной барабан, который в опрокинутом состоянии служит загрузочной воронкой для регенерационной печи. Печь футерована огнеупорным кирпичом и изолирована она снабжена двойным разгрузочным конусом из специальной листовой стали. 198 л дезактивированного катализатора загружают на слой (около 100 л) окисленного катализатора, остающийся в печи от предыдущей порции, после чего начинают пропускать инертный газ, содержащий 2% кислорода, со скоростью 283 нм 1час (или 9—12 м Ыас на 1 сечения печи). Температуру в регенерационном аппарате поддерживают от 427° до максимум 565°. Кислород полностью расходуется ход окисления контролируют при помощи индикатора концентрации двуокиси углерода в продуктах выжига. Отходящий газ промывают водой в небольшой насадочной колонне часть охлажденного газа после добавки воздуха (иногда при помощи трубки Вентури) снова возвращают в процесс. [c.205] Небольшие установки сероочистки. В районах, где требуются сравнительно небольшие количества очищенного от серы газа, используют компактные установки производительностью от 14 до 340 нм /час, работающие по каталитическому процессу. Эти установки работают аналогично рассмотренной выше установке в Харроу, за тем лищь исключением, что иногда вместо теплообмена экономически целесообразнее использовать внешний нагрев газа. [c.205] Вернуться к основной статье