Контактные аппараты с вводом холодного газа

Рис. ХУ-ЗЗ. Первые слои контактного аппарата для окисления двуокиси серы с вводом холодного газа после первого слоя.

Под каждым слоем катализатора находится слой кварца, а между слоями катализатора — трубчатые теплообменники с горизонтально расположенными трубками. Сернистый газ, поступающий на контактирование, сначала нагревается в межтрубном пространстве наружного теплообменника. Далее газ последовательно проходит через внутренние теплообменники контактного аппарата, нагревается до 440° С и через верхний штуцер попадает на первый слой катализатора, где реагирует около 70% всего сернистого газа. Для охлаждения смеси после первого слоя катализатора дополнительно вводят холодный газ. [c.195]

Применяют следующие контактные аппараты с промежуточным теплообменом с вводом холодного газа между первым и вторым слоем и промежуточным теплообменом между остальными слоями, а также с промежуточным добавлением холодного воздуха между слоями. При проектировании аппарата обычно задают производительность состав газовой смеси, поступающей в аппарат конечную степень превращения и свойства катализатора. [c.72]

При конструировании контактных аппаратов часто применяют комбинирование нескольких приемов теплообмена. Встречаются, например, трубчато-полочные аппараты с загрузкой катализатора на полках и в трубках, расположенных между полками, полочные с совмещением в одном аппарате разных приемов охлаждения между стадиями контактирования, например установка теплообменных труб и ввод холодного газа в колонне синтеза аммиака [c.244]

Контактный аппарат с несколькими слоями катализатора и вводом холод по го воздуха между слоями. Окисление двуокиси серы протекает с выделением значительного количества тепла реакция обратима. Необходим отвод тепла в течение реакции. Известно также, что для смещения равновесия смесь должна содержать избыток кислорода. Поэтому можно регулировать температуру катализатора, добавляя к реагирующему газу воздух не весь сразу до контактного аппарата, а частями (между отдельными слоями катализатора, рис. 65). Ввод холодного воздуха вызывает понижение температуры газовой смеси в соответствующем месте аппарата. К моменту же выхода газа из аппарата создаются условия, благоприятные для смещения равновесия, так как в смеси содержится необходимый избыток кислорода, и она охлаждена до требующейся температуры. [c.82]

Газы, получаемые при обжиге сернистого колчедана и разбавленные воздухом до концентрации 7-7,5% следует перерабатывать в контактных аппаратах с вводом холодного газа после I слоя и промежуточными теплообменниками. Однако, целесообразнее перерабатывать газы с повышений концентрации ( 12% 0г ) в аппаратах с принудительной стабилизацией режима I слоя контактной массы. [c.148]

Рис. 4. Оптимальные режимы контактного аппарата с промежуточными теплообменниками (пунктир) и с вводом холодного газа после первого слоя (сплошная линия)

Таблица 6-4. Оптимальные режимы контактных аппаратов с вводом холодного газа после 1-го слоя и промежуточными теплообменниками после остальных слоев

На рис. 62 была показана схема контактного аппарата с вводом холодного газа после первого слоя и промежуточными теплообменниками после остальных слоев. Ниже приводятся данные об оптимальном режиме такого аппарата при концентрации в поступающем в него газе ЗОг—7%, Ог—11,3% и температуре добавляемого газа 237°С (слои катализатора обозначены римскими цифрами) [c.121]

В табл. 1Х-29 приведены коэффициенты запаса для контактных аппаратов с промежуточными теплообменниками и с вводом холодного газа после первого слоя. [c.549]

В настоящее время на сернокислотных заводах одним из типовых контактных аппаратов является многослойный реактор с вводом холодного газа между I и 11 слоями. В сернокислотном цехе Гомельского химического завода работает контактный аппарат с вводом холодного газа после I слоя и внутренними теплообменниками после II, III и IV слоев (рис. 1). [c.198]

Более сложной является конструкция полочных контактных аппаратов (рис. VH.2 и VH.3), пригодных для проведения реакций, обладающих заметным тепловым эффектом. В полочных реакторах катализатор находится на нескольких расположенных друг над другом перфорированных полках. Тепло реакции отводится или подводится в теплообменниках, через которые проходят реакционные газы, переходя с полки на полку. Такие теплообменники устанавливают либо внутри аппарата (рис. VH.2), либо вне его (рис. VH.S). В полочных реакторах по высоте каждого слоя неизбежно возникае г перепад температуры. Последний можно свести к минимуму, уменьшая высоту слоев, однако это неизбежно приводит к увеличение, числа полок и соответственно к усложнению и удорожанию аппарата. Кроме того, слишком низкие слои зернистого катализатора обычно непригодны, так как, если высоту слоя можно сравнить с размеров частиц катализатора, могут возникать нежелательные явления из-за поперечной неоднородности слоя (местные перегревы и проскока газа в местах с наименьшим гидравлическим сопротивлением), ведущие к ухудшению показателей или к срыву процесса. При проведении процессов в полочных реакторах вместо устройства промежуточных теплообменников иногда применяют промежуточный ввод холодного (горячего) сырья или инертного компонента. [c.265]

Для контактного аппарата с промежуточными теплообхмен-никами предел устойчивости будет 1 + 1/Л = 2,15, для контактного аппарата с вводом холодного газа после I слоя — 2,37. При двукратном запасе катализатора запас устойчивости аппарата с промежуточными теплообменниками составляет 20 °С, т. е, при снижении температуры газа на входе в I слой больше, чем на 20°С, аппарат затухнет. При устойчивой работе I слоя И и последующие слои работают также устойчиво. В аппаратах с промежуточным вводом холодного воздуха или отводом тепла внешними теплоносителями (вода, пар) отсутствует теплообмен между исходным и прореагировавшим газом, поэтому их устойчивость значительно выше. [c.185]

Газ, вводится в контактный аппарат сверху и через распределительные решетки и смесители последовательно проходит четыре слоя контактной массы. Для снятия тепла, выделяемого при окислении диоксида серы, воздуходувкой 4 через пневмо-заслонки регуляторов температуры в контактный аппарат (на вход и перед каждым слоем катализатора) подается холодный воздух. Из аппарата 3 газ поступает под колосниковую решетку в нижнюю часть башни-конденсатора 7. На верх башни насосом 15 в качестве орошения подается холодная серная кислота, которая вводится из напорного бачка 8 через устройства, равномерно распределяющие кислоту по сечению башни-конденсатора. Сконденсированная в башне серная кислота через холодильник 6 выводится в сборник 14, откуда балансовый избыток кислоты отводится в резервуары готовой продукции. [c.113]

В связи с резким увеличением масштаба производства серной кислоты необходима изыскать пути интенсификации процесса. Наряду с созданием новых катализаторов основным путем интенсификации процесса является повышение концентрации двуокиси серы в перерабатываемых газах. Но при увеличении концентрации 80г в сернистых газах уменьшается содержание кислорода в них и, как следствие, скорость реакции. Поэтому возникает необходимость обогащения реакционной смеси кислородом в процессе контактирования. Это можно сделать, например, охлаждением реакционной смеси мекду слоями катализатора путем ввода холодного воздуха. Естественно, при этом возникает задача выбора оптимальной технологической схемы контактного аппарата, которая должна обладать максимальной интенсивностью процесса, минимальным гидравлическим сопротивлением, минималь -ной поверхностью теплообменника и небольшим разбавлением реакционной смеси. Кроме того, такая технологическая схеиа должна быть легко регулируемой, а ее технологический режим устойчивым при возможных колебаниях условий эксплуатации. [c.180]

Как видно из таблицы, наиболее рациональной схемой контактного аппарата, перерабатывающего газы от обжига колчедана, является схема пятислойного контактного аппарата, имеющего ввод холодного воздуха после 1,3 и 4 слоев катализатора и один промежуточный теплообменник после 2-го слоя (рис.2). При этом начальная концентрация ЗОг составляет 12%. Оптимальный режим такой технологической схемы контактного аппарата приведен в таб -лице 3. [c.187]

В таблице б приведены результаты анализа оптимальных режимов различных технологических схем контактного аппарата системы С0 , перерабатывающего газ, содержащий 9,5 50г и 7,94% О2. Оптимальные режимы рассчитывались для катализатора БАВ. Как видно из таблицы, наиболее рациональной схемой является схема 5-слойного аппарата, имеющего ввод холодного воздуха после 3 и 4 слоя катализатора и промежуточные теплообменники после остальных (рис.4). Оптимальный режим такой схемы приведен в г блице 7. [c.192]

Газ, нагретый предварительно в наружном теплообменнике и во внутренних теплообменниках аппарата, поступает в верхний штуцер с температурой 440° С и попадает на первый слой катализатора, где реагирует около 70% всего сернистого газа. Для охлаждения смеси после первой ступени дополнительно вводится холодный газ. Разбавление контактных газов непрореагиро-вавшей газовой смесью в самом начале процесса существенно не снижает конечной степени окисления. Под первым слоем установлены штуцера для аварийного подвода воздуха в случае перегрева аппарата. Разбавленный газ проходит последовательно четыре слоя катализатора и расположенные между ними теплообменники. Конечная степень превращения составляет 98%. Газ покидает аппарат с температурой 425° С. Благодаря наличию пяти слоев катализатора с промежуточным охлаждением его температурный режим приближается к оптимальному. [c.271]

Проведен анализ оптимальных режимов различных технологических схем контактных аппаратов для окисления двуокиси серы, в результате анализа установлено, что наиболее рациональной технологической схемой аппарата, работающего в обычной системе, является пятислойный контактный аппарат с вводом холодного возд ха после 1,3 и 4 слоев катализатора, перерабатывающий 12%-й газ. ля системы "СО" наиболее рациональной технологической схемой является схема 5-слойного контактного аппарата с вводом холодного воздуха после слон предварительного контактирования и после 3 и [c.195]

Указаны недостатки трубчатого реактора. Приведены описания конструкций и принцип работы полочных контактных аппаратов с промежуточными теплообменниками и с промежуточным вводом теплоносителя. В качестве последнего используется холодный природный газ либо смесь его с водородом. Рис. 7. [c.177]

Предложены также контактные аппараты без теплообменников, с промежуточным вводом холодного воздуха (рис. 41). Один из таких контактных аппаратов представляет собой вертикальный котел, в котором расположены четыре слоя катализатора. Газ с содержанием 12% ЗОг (получаемый при сжигании серы), охлажденный до 440°С в паровом котле (на рисунке не показан) поступает в контактный аппарат. Для понижения температуры контактирования между слоями катализа- [c.116]

Рассмотрим теперь на конкретном примере, как осуществляется регулирование температуры реакции, например, окисления двуокиси серы в четырехслойном контактном аппарате с промежуточным теплообменом I (рис. 118). Для этого часть холодного печного газа, минуя наружный теплообменник 2, вводят в аппарат по байпасам. Две термопары 3 устанавливают в потоке газа при входе его в первый слой контактной массы и при входе в нижний промежуточный теплообменник. Являясь датчиком, термопара входит составной частью в электронное устройство 4. От регуляторов 4 трубопроводы со сжатым воздухом подведены к исполнительным механизмам — [c.345]

Рассмотрим теперь на конкретном примере, как осуществляется регулирование температуры реакции, например, окисления оксида SO2 в четырехслойном контактном аппарате с промежуточным теплообменом 1 (рис. 108). Для этого часть холодного печного газа, минуя наружный теплообменник 2, вводят в аппарат по байпасам. Две термопары 3 устанавливают в потоке газа [c.309]

II) контактные аппараты с охлаждением путем ввода более холодного газа. [c.276]

На рис. 13.3 приведена схема полочной колонны синтеза с фильтрующими слоями катализатора при адиабатическом режиме в каждом слое. Синтез-газ вводится сверху между катализаторной коробкой 1 и корпусом колонны 2, затем поступает в межтрубное пространство теплообменника 4, где подогревается за счет теплоты контактных газов, проходящих по трубкам теплообменника. Охлажденные контактные газы выходят из нижней части колонны. Во избежание перегрева катализатора предусмотрена подача холодного газа. Внутри аппарата смонтирован электро-подогреватель 3 для разогрева газа в пусковой период. Внутренняя поверхность колонны и теплообменника облицована красной медью или выполнена из высоколегированной стали для защиты от коррозии. [c.251]

Контактные аппараты дли окислении 50г подразделяютс на два вида аппараты с внутренним отводом тепла и аппарат с вводом холодного газа или воздуха извне. К аппаратам пер ного типа относятся контактные аппараты с трубками Фильдг [c.38]

Схемы со ступенчатым регулированием показаны на рис. 11, 12. В качестве примера взят экзотермический процесс, идущий в газовой фазе на твердом катализаторе. В принципе ступенчатое регулирование такого процесса можно осуществить либо в системе контактных аппаратов, между которыми находятся холодильники, где происходит промежуточное охлаждение смеси, либо в секционированном реакторе (полочной колонне), на полках которого расположен катализатор, а между полками происходит охлаждение. Для этого между полками ставят холодильники или вводят теплоноситель смешения, На рис. 11 показано охлаждение при помощи теплоносителя смешения, добавляемого к нагретой смеси, выходящей из полки холодного газа. Это может быть инертный газ или один из компонентов сырья. Иногда для этой цели вбрызгивают жидкость, которая, испаряясь в пространстве между секциями, отнимает тепло. [c.56]

Дйя снижения температурит вводится холодный воздух, профильтрованный ДЛй удаления механических загрязнений. С по-м ощью специальных за-вихрйтелей осуществляется перемешивание добавляемого воздуха со всем газовым потоком. Содержание кислорода в газе, выходящем из контактного аппарата, такое же, как и при контактировании с промежуточным теплообменом газа с начальным содержанием 7% двуокиси серы. По опубликованным данным при обычном количестве ванадиевого катализатора конечная степень превращения превышает 99%. Производительность аппарата составляет 60 т моногидрата в сутки. [c.331]

Сущность работы полочной колонны состоит в том, 4TQ холодный байпасный газ вводится на различные глубины катализаторной коробки и тем самым снижает температуру разогревшегося катализатора. В результате достигаются оптимальные температуры контактирования и значительное увеличение производительности колонны. Контактные аппараты этого типа просты по своему устройству, надежны в работе и могут быть рассчитаны на большую производительность. В дальнейшем эти аппараты имеют большие перспективы в промышленности синтеза под высоким давлением. 1асадка полочной колонны состоит из двух частей (рис. 178) катализаторной коробки — в верхней части колонны, и теплообменника — в нижней части. [c.318]

Пример реактора с встроенными теплообменниками между зонами реакции (слоями катализатора) - пятиполочный контактный аппарат для окисления сернистого ангидрида в серный (рис. 5.42). В центре стального цилиндрического корпуса 2 аппарата расположена опорная стойка 3, собранная из чугунных труб с фланцами. Внутренний диаметр аппарата 8,5 м, общая высота 19,6 м. Пять слоев катализатора (контактной массы) /помещены на решетках 1, опирающихся на корпус и опорную трубу. Для охлаждения газа после первого слоя вводится холодный сернистый [c.456]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология