Контактное отделение. Катализаторы

Государственный институт азотной промышленности разработал комбинированную схему получения неконцентрированной азотной кислоты в абсорбционном отделении под давлением 3,5-105 Па с новым контактным оборудованием и применением агрегатного принципа всего технологического процесса. Новый проект позволил сэкономить оборудование контактного отделения, поместить отделение абсорбции и склад продукции в одном корпусе, исключить щелочное поглощение хвостовых нитрозных газов. Обезвреживание выхлопных газов достигается за счет низкотемпературной очистки с применением аммиака на ванадиевом катализаторе. Содержание оксидов азота после очистки в выхлопных газах не более 0,012 об.%. [c.36]

Технологическая схема переработки концентрированного сернистого газа зависит от метода его получения. Если газ получают при очистке топочных газов или газов цветной металлургии, в схеме отсутствуют печное и промывное отделения, так как газ очищается от пыли и вредных примесей в процессе извлечения 502. При этом схема получения контактной серной кислоты очень компактна. Если концентрированный газ получают путем обжига сырья с кислородом, используется обычная схема (см. рис. 1У-1), по которой в контактном отделении применяют особые приемы с целью предотвращения перегрева катализатора. [c.98]

Каталитическое окисление двуокиси серы в трехокись— основной процесс в производстве серной кислоты. В контактном способе производства серной кислоты [13] SO 2 обычно получают обжигом сульфидных руд или сжиганием серы. Затем газ тщательно очищают от ныли, тумана серной кислоты и контактных ядов, сушат и подают компрессорами в контактное отделение. В контактном отделении газ подогревается в теплообменниках до температуры зажигания катализатора и проходит в контактных аппаратах через слои катализатора. На катализаторе идет окисление SOj [c.117]

КОНТАКТНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ. КАТАЛИЗАТОРЫ [c.109]

Это позволило выдвинуть общий принцип оптимальности для контактного отделения замкнутой СКС оптимальное функционирование многослойного КА обеспечивается при подаче всего потока К на вход 1-го слоя катализатора и распределении потоков исходного сырья (Г и С) между слоями КА в таком отношении, при котором все количество ЗОг распределяемое в конкретный (г+1)-й слой вместе с потоком Г (и только это количество) будет в нем же превращено. Данный принцип является инвариантным по отношению к любым возмущениям, действующим на систему, а, следовательно, он может использоваться для решения задач как оптимального проектирования КА, так и оптимального управления ими. Причем, в контексте этого принципа задачи оптимального проектирования и управления являются последовательными и непротиворечивыми этапами общей задачи - оптимизации контактного отделения. [c.20]

В контактном отделении кроме определения температур в каждом слое контактной массы измеряют концентрацию ЗОг на входе в аппарат и выходе из него, а также периодически — по слоям катализатора. [c.134]

Наличие пара серной кислоты в газе после контактного отделения объясняется тем, что по нормам технологического режима осушка сернистого ангидрида перед подачей его на катализатор осуществляется до содержания пара воды 0,01% (0,08 г-ж при нормальных условиях). После контактного отделения в газе присутствует избыток серного ангидрида, поэтому пары воды, соединяясь с серным ангидридом, образуют пары серной кислоты в количестве 0,54 г-ж при нормальных условиях (0,076 мм рт. ст.). [c.194]

Контактная масса создает сравнительно большое гидравлическое сопротивление прохождению газа (около половины общего гидравлического сопротивления контактного отделения). С течением времени сопротивление массы увеличивается вследствие ее засорения и спекания. Как установлено исследованиями, спекание катализатора вызывается сульфатом железа, проникающим в контактную массу. Чтобы снизить гидравлическое сопротивление контактной массы, ее готовят в виде крупных гранул, таблеток, колец и т. д. (см. рис. 7-1). [c.195]

Большой практический интерес представляют данные о введенной в эксплуатацию в 1972 г. во Франции компактной промышленной установки по производству серной кислоты из серы под давлением. Производительность установки 575 т/сут, давление 5 ат. Процесс оформлен на основе двойного контактирования, при этом схема контактного отделения и всего производства не отличается от обычной схемы производства серной кислоты из серы с двойным контактированием. Объем загружаемого катализатора составляет 73 л/(т/сут), т. е. в 3 раза меньше, чем в обычной контактной системе. Общая степень превращения 99,85%, а после первой стадии 95%. Используемое тепло реакции полностью обеспечивает сернокислотную установку энергией, кроме того, выдается на сторону [c.135]

В результате коррозии внутренних стенок аппаратуры контактного отделения при недостаточной полной очистке газа от брызг и тумана серной кислоты может образоваться сульфат железа. Он оказывает особенно вредное действие, так как в верхних слоях ванадиевой контактной массы образуются твердые корки, состоящие из гранул катализатора, склеенных розовой смесью сульфата железа и пятиокиси ванадия. [c.196]

Схему движения в контактном отделении выбирают таким образом, чтобы обеспечивался необходимый температурный режим и наиболее выгодные условия теплообмена. Так, в схеме контактного отделения (см. с. 203) движение газовых потоков является более выгодным с точки зрения теплообмена, так как газовая смесь, выходящая из промежуточного абсорбера, нагревается перед поступлением ее на четвертый слой катализатора в теплообменнике, в который поступает SO2 после второго слоя катализатора с более высокой температурой, чем после третьего слоя, как это показано на рис. 6-21, б. [c.167]

Контактная масса создает сравнительно большое гидравлическое сопротивление для прохождения газа. Около половины общего гидравлического сопротивления контактного отделения создается контактной массой. С течением времени сопротивление увеличивается главным образом вследствие спекания контактной массы. Как показали исследования, спекание катализатора вызывается сульфатом железа, проникающим в контактную массу. [c.154]

В современных установках контактного окисления аммиака газовый поток направлен сверху вниз. Платиновые сетки располагаются на колосниках или на переплетенных нитях — металлических струнах. Диаметр сеток в современных конверторах, работающих при атмосферном давлении, составляет 2 2,8 и 3,5 м, а в аппаратах, работающих под давлением, 0,5 1, 1,7 и 2 ж. Расположение катализатора в конверторах показано на рис. П-5. Общий вид контактного отделения приведен на рис. П-6. [c.45]

Контактный газ из реактора и газы регенерации из регенератора проходят через трехступенчатые или двухступенчатые циклоны для отделения катализаторной пыли. Предварительное частичное отделение катализатора происходит в отстойной зоне, высота которой должна быть достаточной для того, чтобы скорость частиц катализатора стала ниже скорости витания. Вместе с тем, длина спускных стояков циклонов должна обеспечить надежный затвор, чтобы газ поступал в циклон через входной патрубок, а не через стояк. Концы спускных стояков оборудованы запорным устройством, называемым мигалкой или хлопушкой (рис. 63). Вес клапана 4 подбирается таким образом, чтобы он открывался после достижения определенной высоты (массы) слоя катализатора в [c.138]

Контактные аппараты с выносными теплообменниками просты, удобны для регулирования процесса и позволяют использовать тепло реакции, поэтому в последние годы контактные отделения сернокислотных установок оборудуются преимущественно такими контактными аппаратами (рис. XI. 10). Число слоев катализатора в аппаратах с промежуточным теплообменом от трех до пяти. В четырехслойном контактном аппарате с промежуточным теплообменом, который наиболее часто применяется в промышленности фактическая степень превращения составляет 0,97—0,98. [c.247]

Процесс получения серной кислоты контактным методом из элементарной серы отличается от описанного процесса получения серной кислоты из флотационного колчедана тем, что сжигание серы производится в более простых печах и протекает легче, чем сжигание флотационного колчедана. Кроме того, поступающая на сернокислотные заводы элементарная сера представляет собой высококачественное сырье с малым содержанием примесей, сгорающее практически полностью. Получаемый при этом сернистый ангидрид содержит мало примесей, поэтому отпадает необходимость его очистки от пыли. Такой газ без промывки направляют непосредственно в контактное отделение (рис. XI. 15). Окисление серного ангидрида на катализаторе и абсорбция серного ангидрида при работе на сере осуществляются так же, как и при работе на флотационном колчедане. [c.252]

Присутствие в газе таких веществ, как S, СО, СОа, HgS, Sg, NH3, NO, Se и др., при нормальном температурном режиме не вызывает заметного понижения активности ванадиевой контактной массы. При низкой температуре (например, при пуске и остановке аппарата) некоторые из этих веществ вызывают восстановление пятиокиси ванадия и нарушение структуры контактной массы. Особенно вредное действие оказывает сульфат железа, образующий твердые корки на верхних слоях ванадиевой контактной массы. Эти корки состоят из гранул катализатора, склеенных розовым веществом, являющимся смесью сульфата железа и пятиокиси ванадия. Сульфат железа образуется в результате разрушения внутренних стенок аппаратов контактного отделения при недостаточно полной очистке газа от брызг и тумана серной кислоты. [c.155]

В контактном отделении исходный сернистый газ нагревается в теплообменниках до температуры зажигания катализатора и поступает на окисление в контактный аппарат. При окислении на слоях катализатора температура его повышается, поэтому газ охлаждают между слоями в промежуточных теплообменниках, а из последнего слоя образующийся триоксид серы направляют на охлаждение во внешний теплообменник и ангидридный холодильник и далее на абсорбцию 50з в олеумный и моногидратный абсорберы. Затем, после очистки от брызг и тумана серной кислоты в брызгоуловителе, [c.128]

Общие принципы. Математические модели сложных объектов, построенные на основе системного подхода, всегда иерархич-ны. Верхним, шестым уровнем модели реактора с неподвижным слоем катализатора является математическое описание химического цеха или агрегата, рассматриваемого как система большого масштаба. Эта система состоит из значительного числа взаимосвязанных процессов, реализуемых в различных аппаратах. Математическая модель процессов в реакторе (пятый уровень — модель контактного аппарата) входит как составная часть в математическую модель агрегата в целом. Несмотря на большое многообразие схем контактных аппаратов, есть в них одна общая часть — слой катализатора (четвертый уровень), математическое описание которого входит как основная часть в модель реактора. Другие составные части модели представляют собою различные теплообменные устройства, котлы-утилизаторы, смесители, распределители. При создании математической модели реактора учитывают взаимное расположение слоев катализатора, наличие рецикла вещества и (или) тепла внутри контактного отделения. [c.66]

На Березниковском АТЗ в 1943 г. вступила в строй третья очередь производства слабой азотной кислоты, в основном на оборудовании, вывезенном Из Дпепродзерншнского АТЗ. Здесь же в 1943 г. реконструировали контактное отделение цеха азотной кислоты. В свое время это отделение было построено по проекту фирмы УДЕ , согласно которому установили свыше 400 аппаратов с катализатором в виде платиновой фольги толщиной 0,02 мм и шириной 12 мм. На таких аппаратах степень конверсии аммиака была ниже, а удельные потери платины значительно выше по сравнению с сетчатыми катализаторами. Во время реконструкции все аппараты фирмы УДЕ заменили на 10 аппаратов с нлатиноид-ными сетками. [c.41]

Изучается очистка газа от вредных для катализатора примесей твердыми сорбентами, например мышьяка — цеолитами илн силикагелем при 350—400 °С. При этом не потребовалось бы охлаждать и увлажнять обжиговый газ в промывном отделении, а затем вновь сушить и нагревать его для окисления в контактном отделении. Но такая очистка разработана только в лабораторном масштабе. [c.142]

По выходе из реактора продукты реакции (контактные газы) проходят через сепаратор (фильтр) для отделения катализатора, после чего газ поступает на разделение. [c.161]

Гетерогенный реактор с твердыми частицами катализатора -это динамическая система, в которой в просфанстве и во времени объединены сложные физико-химические процессы, происходящие на поверхности и внутри пористого катализатора, внутри и на фаницах реакционного объема в целом. В стационарном режиме все потоки объединены материальными и энергетическими балансами. Поэтому редко удается организовать каталитический процесс так, чтобы все его уровни - от поверхности катализатора до контактного отделения - работали в режиме, соответствующем оптимальному. Например, состав, сфуктура и свойства катализатора определяются состоянием газовой фазы. Следовательно, повлиять существенно на характеристики катализатора, работающего в стационарных условиях, не представляется возможным, так как состав газовой фазы предопределен степенью превращения и избирательностью. В нестационарном режиме, оказывается, можно так периодически изменять состав газовой фазы или таким образом периодически активировать катализатор, что его состояние будет значительно [c.304]

Каталитическое окисление сернистого ангидрида в серный — основной процесс в производстве серной кислоты. В контактном способе производства серной кислоты [1] сернистый газ обычно получают обжигом сульфидных руд или сжиганием серы. Затем газ тщательно очищают от пыли, тумана серной кислоты и контактных ядов, сушат и подают компрессорами в контактное отделение. В контактном отделении газ подогревается в теплообменниках до температуры зажигания катализатора и проходит в контактных аппаратах через слои катализатора. На катализаторе идет окисление 802 кислородом, содержащимся в исходном газе. Далее газ, содержащий 80з, охлаждается в теплообменниках сначала исходным газом, затем воздухом. Серный ангидрид поглощается серной кислотой с образованием олеума или моногидрата Н2804. [c.139]

Ключевой стадией получения серной кислоты является окисление ЗОз в многослойном контактном аппарате (КА) с адиабатическими слоями катализатора. Поэтому эффекгивность функционирования замкнутого производства главным образом будет зависеть от результатов решения оптимизационных задач применительно к этой стадии процесса. Причем, очевидно, что использование КА, разработанных для традиционных схем сернокислотного процесса, в рамках замкнутьгх систем не принесет большого экономического эффекта и, следовательно, оптимизацию контактного отделения необходимо проводить как на этапе управления (определение оптимальных режимов работы и способа их поддержания), так и на этапе проектирования системы. [c.133]

С помощью этого условия выбор параметров входных потоков КА сведен к итерационной процедуре решения задачи оптимального проектирования. Полученное в результате данной процедуры решение удовлетворяет одновременно условиям максимальной производительности в каждом слое коетактной массы и минимального объема катализатора в КА. Именно при найденных параметрах контактное отделение будет спроектировано оптимальным образом. [c.134]

Н. М. Кулепетов и А. К. Колосов разработали проект первого в России азотнокислотного завода, который в 1916—1917 гг. был построен ими в Юзовке (ныне г. Донецк). Вид этого завода показан на рис. 2. По технике оборудования контактного отделения он оказался в то время лучшим в мире. Впервые в качествё катализатора здесь были применены платиновые сетки вместо сложных спиралей, предложенных Оствальдом. Диаметр контактных аппаратов составлял 300 мм, тогда как в аппаратах конструкции Оствальда он был равен всего 100 мм. Этот завод, производивший 10 000 т аммиачной селитры в год, обошелся в 1940 тыс. руб., т. е. ровно в 6 раз дешевле, чем если бы его строили по проекту англо-норвежских фирм, основанному на схеме Оствальда. [c.21]

При высокой концентрации в газе НР и малом содержании паров воды равновесие реакции (а) на с. 67 смещается влево, фтористый водород реагирует с Si02 контактной, массы и ее объем уменьшается. При работе на колчедане в газе перед контактным отделением практически весь фтор находится в виде 31р4. Поскольку 31р4 является сильным ядом для катализатора, общее содержание фтора в газе должно быть возможно более низким. [c.150]

Проблема переработки богатых по SO2 газов является одной из главных проблем десятой пятилетки, стоящих пе(ред работниками сернокислотной промышлен-, ности, так как в соответствии с намечаемыми мероприятиями, раасмотреиными ранее, металлургичеокие переделы предприятий цветной металлургии будут направлять на переработку в сернокислотные цехи именно богатые сернистые газы. Очистка и осушка таких газов значительно дешевле, чем больших объемов сернистых газов с меньшей концентрацией SO2. Этот факт не вызывает сомнений. Но акзотермический процесс окисления SO2 в SO3 протекает в адиабатических условиях в контактных аппаратах со стационарными слоями и сопровождается таким сильным разогревом катализатора, что возникает необходимость остановки всей контактной системы и замены (Катализатора. Только контактные аппараты с кипящим слоем катализатора КС могут обеспечивать эффективный отвод избыточного тепла и продолжительную работу контактного отделения на се рнистом газе с повышенной концентрацией SO2. [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология