Тепловой реакции водяного газа

После достижения достаточно высокой температуры в генератор подается водяной пар, причем тепло, необходимое для реакции водяного газа, отбирается от раскаленного слоя кокса. [c.76]

Конструкция реактора должна обеспечить быстрый отвод тепла (1 водяного газа при степени конверсии 90% выделяет 353 ккал на 1 ж катализатора). Для этого применяют многотрубчатые реакторы, обычно состоящие из 2200 труб длиной 450 мм и внутренним диаметром 24 мм, в которых находится 10 м катализатора. Тепло реакции используют для получения пара давлением 10 ат] так можно утилизировать 80—90% тепла. [c.255]

Парокислородная конверсия природного газа при атмосферном давлении применяется с дозированием диоксида углерода, выделяющегося в регенераторе из раствора моноэтаноламина (баланс по газу при конверсии природного газа приведен в табл. 1.6). В данном случае диоксид углерода используется для смещения равновесия реакции водяного газа (реакция 1.7). Тепло реакции утилизируется в котлах-утилизаторах, а низкопотенциальное тепло используется в сатурационном цикле. Схема парокислородной конверсии природного газа с дозированием диоксида углерода приведена на рис. 1.4. [c.21]

Реакции крекинга и газификации (17), (18) и (20) эндотермичны, а реакция водяного газа (19) слабо экзотермична. В принципе необходимое для протекания реакции тепло можно подводить извне. Однако применять трубчатые аппараты (типа использовавшихся в нефтеперерабатывающей промышленности в процессе термического крекинга газойля по Даббсу) в этом случае нецелесообразно, так как для производства городского газа требуются значительно более жесткие условия, чем в процессе Даббса, вследствие чего неизбежно закоксовывание труб, резко ухудшающее показатели процесса. [c.89]

Наличие слабо выраженного минимума на графике зависимости содержания кислорода в КВС от соотношения пар газ характеризует взаимное влияние потерь тепла из системы с увеличением количества влаги на реакцию и с выделением дополнительного тепла за счет более глубокого протекания реакции водяного газа с увеличением этого соотношения. [c.61]

В случае производства метанола (рис. П-37) существенно изменяется схема использования теплового потенциала конвертированного газа. После завершения ВТК в нижнюю часть конвертора вводят нагретый до 370 °С водяной пар давлением 3,5 МПа из расчета достижения соотношения пар газ 1,3 м м (при н. у.). В результате гомогенной конверсии оксида углерода устанавливается новое равновесие реакции водяного газа, соответствующее температуре 1130 °С. При этом отношение Нг СО возрастает до 2,5. что пригодно для синтеза метанола. Далее парогазовая смесь поступает в-котел-утилизатор, конструкция которого должна допускать содержание около 40 мг сажи в I м конвертированного газа. В котле-утилизаторе вырабатывается водяной пар повышенных параметров (примерно до 4,0 МПа), часть, которого поступает в нижнюю часть конвертора ВТК. После котла-утилизатора температура парогазовой смеси снижается до 400 °С. Дальнейшее использование физического тепла парогазовой смеси достигается в подогревателях питательной воды для котла-утилизатора 6, где температура парогазовой смеси снижается до 250 °С. [c.136]

Как видно из этих данных, при обычных для металлургических процессов температурах ДЯ>0, т. е. реакция водяного газа протекает с поглощением тепла . Абсолютная величина теплового эффекта значительно меньше, чем для процессов горения водорода и окиси углерода. [c.28]

Поскольку реакция водяного газа течет с поглощением тепла, константа равновесия ее должна увеличиваться с повышением температуры. Другими словами, росту температуры отвечает увеличение содержания НгО, а понижению Т — повышение содержания СОг в равновесной смеси газов. Следовательно, при низких температурах сродство, т. е. AZ°, к кислороду больше у окиси углерода, а при высоких — у водорода. [c.29]

Известно охлаждение реакционной смеси подачей — впрыском воды в газовое пространство И, 13, 81, 197, 199], при этом избыточное тепло реакции расходуется на нагрев и испарение воды. Однако образование водяных паров в газах окисления усложняет борьбу с коррозией газового тракта и загрязнением окружающей среды. Как разновидность охлаждения водой следует отметить подачу воды дозировочным насосом в линии подачи воздуха в колонну [59, 195]. Так как воздушная линия проходит через слой реакционной массы, вода испаряется и попадает в колонну через маточник вместе с воздухом в виде водяного пара. Такой прием кроме охлаждения колонны обеспечивает дополнительное отделение легких компонентов, однако в отечественной практике не нашел применения из-за опасности выброса битума из колонны в случае нарушения работы водяного насоса. Наконец, при охлаждении водой используют змеевики, помещенные внутрь колонны [И] (получающийся водяной пар можно использовать для технологических нужд), но в случае пропуска змеевика возникает опасность вспенивания и выброса больших объемов битума. [c.134]

Один ИЗ вариантов этого процесса заключается в следующем. Одна треть всего сероводорода в смеси с воздухом подается в реак-ционную печь, где сероводород сгорает в двуокись серы при температуре 450° С. Продукты сгорания поступают в котел-утилизатор, где охлаждаются до 300° С. За счет их тепла получают водяной пар давлением 40 ат. Сконденсировавшаяся в котле-утилизаторе сера стекает в сборник. Продукты сгорания из котла-утилизатора поступают в холодильник, где охлаждаются до 140—160° С. Сера дополнительно конденсируется и также поступает в сборник. Далее про-дукты сгорания нагревают, смешивают с остальным количеством сероводорода и направляют в первый по ходу газов реактор. Здесь на боксите или глиноземе при температуре около 350° С протекают реакции образования серы из сероводорода и сернистого газа. Образовавшиеся газы проходят холодильник и направляются во второй реактор. Из холодильников после первого и второго реакторов сера также попадает в сборник. Уносимая из конденсаторов и холодильников в виде тумана сера улавливается в коалесцирующем фильтре. Процесс позволяет получать серу чистотой 99,9% с выходом от потенциала 90%. [c.163]

Контактное производство серной кислоты. Первая операция — первичная переработка сырья — представляет собой обжиг колчедана в потоке воздуха или сжигание серы с получением газа, содержащего 7—10% 50г, 8—11% Ог, азот и незначительные по объему примеси огарковой пыли, водяных паров, серного ангидрида, окиси мышьяка, селена и, возможно, фтористого водорода. Тепло реакции используют в котлах-утилизаторах для получения водяного пара, стоимость которого с избытком компенсирует себестоимость обжига. [c.12]

Исходный продукт — бутан-бутиленовую фракцию, содержащую 10— 35% изобутилена, — экстрагируют 65%-ной серной кислотой по противо-точной схеме (рис. 42). Свежие порции исходного газа, в которых содержание изобутилена максимально, обрабатывают на первой ступени при 38° экстрактом, вытекающим из второй ступени в этом экстракте на 1 моль серной кислоты уже приходится 0,5 моля изобутилена. Тепло реакции снимают пропусканием реакционной массы через выносной водяной холодиль- [c.191]

Еще больше СО содержит т. н. водяной газ, состоящий (в идеальном случае) из смеси равных объемов СО и На и дающий при сгорании 2800 ккал/м . Газ этот получают продуванием водяного пара сквозь слой раскаленного угля, причем около 1000 °С имеет место взаимодействие по уравнению НаО + С + 31 ккал = СО + На. Так как реакция образования водяного газа идет с поглощением тепла, уголь постепенно охлаждается и для поддержания его в раскаленном состоянии приходится пропускание водяного пара чередовать с пропусканием в газогенератор воздуха (или кислорода). В связи с этим водяной газ содержит приблизительно СО — 44, На — 45, СОа — 5 и N3 — 6%. Он широко используется для синтезов различных органических соединений. По этому вопросу имеется обзорная статья . [c.513]

Возможно также получение ацетона как побочного продукта при гомогенном окислении пропана и бутана. Ацетон образуется также при каталитическом окислении бутана воздухом по способу, используемому на заводе в г. Пампа (Тексас, США) [172, 173]. Сырьем служит 95%-ный н-бутан, содержащий 2,5% изобутана, 2,5% углеводородов с пятью атомами углерода и выше, а также пропан. Бутан окисляют воздухом в жидкой фазе под давлением 60 ат в уксуснокислой среде в присутствии ацетатов кобальта, марганца, никеля. Температура процесса ниже 400°. В числе продуктов реакции упоминаются уксусная кислота (основной продукт), ацетальдегид, метиловый спирт, ацетон и метилэтилкетон. Продукты реакции проходят через воздушный холодильник, в котором отводится до 80% тепла, выделяющегося при реакции, водяные холодильники и сепаратор, где отделяются азот и другие газы. Углеводороды возвращают в процесс, а сжатым азотом приводят в движение газовые турбины. После отгонки ацетальдегида, ацетона и метилового спирта уксусную кислоту передают на установку по получению уксусного ангидрида. Мощность завода в г. Пампа 42 500 т гсд уксусной кислоты. [c.322]

При сильных перегревах битума в реакторах и отложений кокса на внутренних стенках верхнего днища и газопроводов возможны воспламенения и Взрывы. Во избежание взрыва реакторы оборудованы противо-взрывными предохранительными клапанами. Кроме того, необходимо тщательное наблюдение за съемом тепла. Съем тепла реакции возможен следующими способами прокачкой битума через теплообменник [331], либо через специальные змеевики [460] инжектированием воды в паровоздушное пространство над окисляемым продуктом [316] подачей пара в паровые рубашки реактора снижением температуры сырья, непрерывно подаваемого в реактор [132]. Последний способ, на наш взгляд, наиболее целесообразен, так как позволяет регенерировать тепло реакции и экономить топливо. Для предотвращения самовоспламенения продукта и обеспечения безопасной работы в верхнюю часть колонны, заполненную паро-газо-вой смесью, вводят водяной пар, а для гашения пены на поверхность окисляемого сырья и битума подают 5-10- вес.% силикона [135]. [c.179]

Реакции газификации обратимы и идут с поглощением тепла с повышением температуры равновесие сдвигается в сторону образования оксида углерода и водорода. Водяной газ используют для производства водорода (см. гл. VII) и в ряде синтезов. [c.316]

Коэффициент полезного действия газификации в реальных условиях не превышает 60—65% из-за больших потерь тепла с продувочными газами. Кроме того, из-за обратимости протекающих реакций и подмешивания продувочного газа водяной газ содержит наряду с СО и Hj некоторое количество Oj, HgO и N . [c.105]

К процессам автотермического пиролиза нефти, в котором тепло реакции подводится за счет сжигания части сырья или жидких продуктов пиролиза, можно отнести процесс РСС фирмы Dow [428]. Схема процесса приведена на рис. 74. Реакционный блок состоит из топочной камеры, зоны конверсии оксида углерода и собственно зоны пиролиза. Температура дымовых газов регулируется подачей водяного пара, за счет которого осуществляется также реакция конверсии СО с образованием СОг и Нг. Из зоны паровой конверсии оксида углерода дымовые газы поступают в зону пиролиза, куда впрыскивается предварительно подогретое сырье. Температура в топочной камере равна 1600—2000 °С, в зоне конверсии СО— 1300— 1600°С, в зоне пиролиза 700—1000 °С время контакта 0,1 с, давление 0,035—0,448 МПа [429]. Процесс РСС отрабатывался на установках разной производительности — 1,6—3,2 м /сут. [c.198]

В реактор 1 подаются реагенты и катализатор. Тепло реакции используется для генерирования водяного пара в парогенераторе 7. Зто существенно улучшает экономические показатели процесса. Алкилат поступает в реактор переалкилирования 2, туда же подаются рециркулирующие полиалкилбензолы. Смесь находится в реакторе в течение времени, необходимого для достижения равновесия. Выходящий из реактора 2 продукт освобождается от газообразных компонентов в испарителе 3 за счет снижения давления и далее направляется на промывку водой. Пары через конденсатор 4 и сепаратор 5 поступают в абсорбер 6, где промываются бензолом. Жидкая фаза из абсорбера возвращается в реактор, а газ отдувается и передается в топливную сеть. Ввиду меньшего расхода хлорида алюминия в данном процессе понижена коррозионность реакционных сред, и аппараты изготовлены из углеродистой стали, покрытой торкрет-бетоном. [c.402]

К. п. д. выделяет большое количество тепла. Горин предложил эксплуатировать топливные элементы прн температуре, несколько превышающей температуру газогенератора (800° С против 600° С), используя выделяющееся тепло для газификации угля. Чтобы в идеальном случае полностью обеспечить газогенератор теплом и получить полный к. п. д. системы (100%). к. п. д. элементов не должен превышать 77%. До сих пор ни одной исследовательской группе не удалось осуществить этот процесс Горина, схематически изображенный на фиг. Зг. Известно, что образующаяся в газогенераторе богатая окисью углерода смесь СО и СО2 окисляется в топливном элементе в смесь, богатую СО2, а затем вновь частично восстанавливается в конверторе. Согласно нашим собственным опытам, реакция образования водяного газа проходит [c.31]

Удобнее всего принимать за независимые реакции С-[-С02 = 2С0, СО2Н2 = СОН2О. Реакция конверсии окиси углерода или реакция водяного газа (третья) при обычных температурах идет с выделением тепла. [c.72]

Катализаторы конверсии природного газа с водяным паром и кислородом. Процесс парокислородной (парокислородовоздушной) конверсии природного газа широко применяют для получения синтез-газа, используемого в производстве аммиака и метанола. Обычно этот процесс осуществляют автотермично в кднверторах шахтного типа при низком или среднем давлении и при относительно небольших объемных скоростях по природному газу (500—1000 ч ). Значительную интенсификацию парокислородной конверсии природного газа достигают в случае проведения его в аппаратах с кипящим слоем мелкого (0,4—1 мм) катализатора (см. табл. 19, № 1). В этом случае удается достичь довольно больших удельных нагрузок на аппарат (см. табл. 16, № 2). Объемная скорость по природному газу достигает 10 ООО—20 000ч Для исключения опасности отложения углерода на катализаторе рекомендуется тщатель-но смешивать исходные компоненты и поддерживать необходимый избыток воздуха (см. табл. 16, № 3). Для обеспечения более равномерного распределения тепла реакции по слою катализатора последний загружают в конвертор, например, послойно с шарами из жаропрочной стали. [c.37]

Большая часть угля в этом процессе сгорает так, из 1 кг кокса с теплотворной способностью 7500 ккал получают 1 водяного газа с теплотворной способностью 2600 ккал и 4 л газообразных продуктов сгорания, которые трудно использовать в дальнейшем. Для уменьшения потерь тепла и упрощения технологии используют неполное сгорание части сырья, одновременно вводя водяной пар (иногда совместно с кислородом). Экзотермические реакции С + + — СО АН = —26,6 ккал1моль) и С + О2 — СО2 АН = = —94 ккал/моль) позволяют достичь температур, необходимых для осуществления эндотермической реакции между углем и парами воды, и позволяют устранить потери тепла. В результате можно получить смеси, содержащие около 38% Нз, 38% СО и 22% СО2, которые можно использовать (после удаления из них СО2) в качестве синтез-газа. Изменяя соотношение между водяным паром и кислородом в сырье, можно получить смеси с различным соотношением Нз СО. [c.212]

На рис. IV-46 показано устройство реактора с псевдоожиженным слоем для окисления SO2. Реагирующий газ проходит через четыре полки с решетчатым дном 2. Тепло реакции отводится в водяном холодильнике 4. Для уменьшения уноса частиц в верхней части реактора имеется сепаратор 7. Отверстия 3 служат для 1асыпки катализатора. [c.356]

Большое значение имеет изменение энтальпии АН, связанное с различными этапами реакций. Окисление углерода и углеводородов сопровождается выделением большого количества тепла, а паровой риформинг углеводородов (реакция 14), реакция образования водяного газа — углерод+пар (реакция 3), а также реакция конверсии 4 эндотермичны не только при 25°С, но и при температурах этих реакций и даже выше. Гидрогенизация углерода до образования парафиновых углеводородов экзотер-мична. Образование ацетилена и этилена из составляющих элементов или при крекинге углеводородов являются эндотермическими реакциями. И наконеп, метанизация окислов углерода, т. е. реакция 5, в высшей степени экзотермичиа. [c.90]

Насыщенные пары нагревают газы, поступающие на контактирование, н п]>и этом частично конденсируются. Поскольку для нагревания газообразных реагентов обычно не требуется больвлих затрат тепла, а количество выделяющегося реакционного тепла весьма значительно, часть паров хладоагента остается в несконденсировавшемся состоянии и удаляется нз кожуха <онвер-тора / в холодильник по трубе 2. В холодильнике нар1.1 хладоагента конденсируются, конденсат стекает при температуре кипения в кожух конвертора по трубе 3. Вследствие этого в кожухе конвертора все время поддерживается постоянная температура и из реакционного пространства отводится все избыточное тепло. Теплообменник 4 может быть выполнен в виде котла-утилизатора, в этом случае тепло реакции будет использоваться для получения водяного пара. [c.435]

В колбе со шлифом вместимостью 300 см , снабженной длинным обратным холодильником (с хлоркальциевой трубкой), мешалкой и газо подводящей трубкой, при перемешивании готовят суспензию 5,8 г порошкообразного кобальта в 60 см безводного этанола. Через суспензию пропускают хлор. Если тепла реакции недостаточно, чтобы нагреть этанол до кипения, колбу нагревают на водяной бане. Продолжительность реакции 140 мин. После фильтрования этанольный раствор ставят в эксикатор над конц. Н2 804. При этом образуются светло-синие кристаллы продукта присоединения СоС12-2С2Н50Н, которые перекристаллизовывают в атмосфере сухого азота из абсолютного этанола. Аддукт разрушают медленным нагреванием до 100 °С в вакууме в течение приблизительно 4 ч при этом образуется синий порошкообразный СоСЬ. Выход препарата 84%. [c.557]

Этилен и воздух смешиваются с рециркулирующим газом и пропускаются через многотрубчатый реактор 2 (рис. У.26), каждая трубка которого наполняется флюидизированным серебряным катализатором. Тепло реакции отводится при помощи даутерма. За счет концентрации паров дау-терма получается водяной пар, используемый на установке. [c.299]

В жестких условиях дегидрирования бутилена (даже в присутствии водяного пара) наблюдается некоторое отложение углерода (кокса). По мере отложения кокса на поверхности катализатора выход дивинила надает и дальнейшее проведение реакции становится нецелесообразным. Вследствие этого в процессе дегидрирования бутиленов операции проводятся циклически, т. о. контактирование — регенерация — следующее контактирование и т. д. Для регенерации катализатора периодически выключают подачу бутилена, так что поступает один водяной пар. При соирикосновеннн водяного пара с раскаленным коксом развивается реакция образования водяного газа, сопровождающаяся поглощением тепла. При использовании водяного пара вместо воздуха процесс регенерации протекает более плавно, не сопровождаясь подъемом температуры. [c.603]

Водяной газ также относится к генераторным газам. Он получается в результате воздействия водяных паров на раскаленный кокс. Реакция образования водяного газа сопровождается большими затратами тепла, подвод которого осуществляется за счет периодической продувки горящего топлива воздухом, что приводит к интенсивному разогреву слоя до 1100—1200° С. После этого при продувке раскаленного слоя водяным паром образуется водя-,ной газ, горючая часть которого состоит из водорода и окиси углерода, а балластом являются углекислый газ и водяные пары при незначительном содержании других компонентов. Теплота сгора-Т1ИЯ газа колеблется в, пределах 8,5—12,0 плотность [c.19]

Агрегат синтеза аммиака под давлением 320 ат с использованием тепла реакции для получения водяного пара (рис. 1У-10). Азото-водородная смесь сжимается в компрессорах до 820 ат, проходит аммиачный испаритель 1 и маслоотделитель 2 (для более полной очистки от масла и водяных паров) и направляется на смешение с циркуляционным газом в сепарационпую часть конденсационной колонны 3. Здесь смесь дополнительно промывается жидким аммиаком от следов масла, влаги и двуокиси углерода. Далее через теплообменник конденсационной колонны смесь направляется во-всасывающую линию центробежного циркуляционного компрессора 5. Отсюда под давлением 320 ат и при 35 °С газ поступает в колонну синтеза, где при 480—520 С происходит реакция образования аммиака. Часть тепла реакции отводится циркулирующим бпдистиллятом на получение пара. [c.366]

Введем в цилиндр или бомбу 18 грамм газа, состоящего из 2 грам. или одной грамм-молекулы водорода и 16 грам. или пол грамм-молекулы кислорода и, пропустив в эту смесь электрическую искру, произведем взрыв. Тепло реакции поднимет температуру образовавшегося пара воды, который, вследствие этого, сильно расширится, увеличив давление в цилидре. Снабдим наш прибор манометром, дающим возможность измерять давление газа в цилиндре- Температуру водяного пара можем вычислить на основании законов Бойля-Мариота и Гей-Люссака [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология