Температура зажигания

Без теплообменных элементов эффективно работают прежде всего аппараты, в которых протекают реакции с небольшим тепловым эффектом или же перерабатываются разбавленные газы. В последнем случае даже при большом тепловом эффекте реакции температура меняется незначительно соответственно уравнению адиабаты (П1.42) и (111.43). Подогрев газа до температуры зажигания катализатора (нри экзотермических процессах), или более высокой при эндотермических, происходит в выносных теплообменниках, подогревателях, печах. Без теплообменных элементов могут работать и однослойные аппараты с большим тепловым эффектом процесса. В этом случае при эндотермических процессах необходимая температура достигается за счет предварительного нагревания газа и, в некоторых случаях, катализатора в экзотермических процессах газ поступает при температурах ниже температуры зажигания катализатора и его начальная температура определяется из теплового баланса или уравнения адиабаты по заданной оптимальной температуре в слое. [c.110]

При температуре ниже 400 °С степень окисления диоксида серы близка к 100 %, однако при этом скорость реакции даже в присутствии катализатора очень мала. Температура, при которой начинается каталитическая реакция окисления диоксида серы в триоксид, это — температура зажигания контактной массы (для данного катализатора составляет 440 °С) при меньшей температуре активность катализатора резко падает. С увеличением кислорода в газе температура зажигания несколько снижается. В связи с обогащением газа кислородом по мере прохождения слоев катализатора (за счет подачи воздуха на охлаждение) температура газа на входе в IV слой может быть снижена до 425 °С. Максимальная температура газа на выходе из слоя контактной массы не должна превышать 580—600 °С во избежание спекания массы и потери ее активности. [c.114]

Установлено, что температура, при которой возможно зажигание взрывчатых воздушных смесей, действительно значительно выше температуры самовоспламенения, что соответствует требованиям тепловой теории. Однако для некоторых горючих веществ наблюдаются аномально низкие температуры зажигания особенно низкие температуры (до 180—200 °С) зафиксированы для смесей сероуглерода и диэтилового эфира с воздухом. [c.149]

Некоторые результаты получены с помощью математического описания. Температура зажигания процесса, соответствующая начальному разогреву катализатора 0 , при Т<,=бО°С составляет 180°С, при Т<,=70°С - 0 =165 С. Если содержание НгЗ во входном потоке Х2°<8%(о6.), то тепло съем можно не осуществлять. При Х2°>25%(о6.) снять достаточное количество тепла невозможно, поэтому на начальном участке слоя фактически происходит тепловой [c.122]

Низкая температура зажигания, т. е. минимальная температура, при которой катализатор имеет активность, достаточную для автотермической работы в промышленных условиях. Эта характеристика катализатора особо важна для реакторов с неподвижным катализатором при проведении в них высокотемпературных экзотермических процессов по принципу адиабаты. Для таких процессов понижение температуры зажигания 1 , кроме экономии энергии на подогрев поступающего газа, позволяет повысить выход продукта X в данном слое катализатора (рпс. 66). В реакторы фильтрующего слоя нельзя подавать газ при температурах ниже температуры зажигания, так как это вызовет потерю автотермичности, постепенное охлаждение всего слоя и прекращение работы реактора. [c.124]

Понижение температуры зажигания, как правило, достигается путем повышения общей активности катализатора. [c.124]

При проведении экзотермических процессов во взвешенном слое, в условиях установившегося изотермического режима работы реактора, можно подавать газ в реактор при температуре значительно ниже температуры зажигания. Повышение температуры во взвешенном слое, как и в неподвижном, равно адиабатической разности температур Ai, поэтому начальная температура газа может быть меньше на At (см. кривую 4, рис. 46,а) [c.125]

Скорость процесса будет больше при несколько повышенной (см. кривую 5, рис. 46,а). При пуске реакторов КС необходимо нагревать газ до температуры зажигания пока не прогреется катализатор. [c.125]

В однополочный контактный аппарат с кипящим слоем контактной массы газ поступает с температурой более низкой, чем температура зажигания катализатора. В нижней части слоя газ нагревается за счет тепла реакции до заданной оптимальной температуры 550— 590° С и окисляется до заданной степени, которая при разных условиях может составлять от 60 до 80%. Температура поступающего газа определяется из уравнения теплового баланса слоя или ориентировочно по формуле (III.12). Газ из форконтакта проходит пылеуловитель и теплообменник, а затем поступает в контактный аппарат с фильтрующими слоями катализатора для завершения окисления сернистого ангидрида. [c.150]

В эндотермических процессах температура на выходе из слоя катализатора должна быть выше температуры его зажигания. При проведении экзотермических процессов во взвешенном слое в условиях установившегося изотермического режима работы реактора можно подавать газ при температуре н, т. е. значительно ниже температуры зажигания. Повышение-температуры во взвешенном слое, как и в неподвижном, равно адиабатической разности температур поэтому начальная температура газа tl может быть меньше температуры зажигания tз на величину [c.58]

Тепловой баланс. Поддержание оптимальной температуры в слое осуществляют за счет изменения теплосодержания входящего в аппарат газа, температура которого может быть ниже температуры зажигания катализатора. Т рассчитывают из теплового баланса, составленного для 1-го слоя (рис. 138). [c.268]

Контактный узел работает по способу двойного контактирования. Газ, содержащий 8,5—9% 502, нагревается до температуры зажигания катализатора за счет теплоты газов, нагретых в слое катализатора вследствие экзотермической реакции, и затем в трех [c.134]

Расчет холодильника, погруженного во взвещенный слой катализатора, производим для второго слоя, так как в первом слое оптимальная температура поддерживается в результате уменьшения количества теплоты входящего газа, температура которого может быть значительно ниже температуры зажигания катализатора (благодаря быстрому выравниванию температур кипящем слое). [c.143]

В кинетической области протекают главным образом процессы на малоактивных катализаторах мелкого зернения с крупными порами при турбулентном течении потока реагентов, а также при низких температурах, близких к температуре зажигания катализатора. Однако для реакций в жидкостях переход в кинетическую область сопровождается понижением вязкости, а известно, что вязкость уменьшается с ростом температуры. С повышением температуры уменьшается также степень ассоциации, сольватации, гидратации молекул реагентов в растворах, что приводит к росту коэффициентов диффузии и соответственно к переходу из диффузионной области в кинетическую. Для реакций, общий порядок которых выше единицы, характерен переход из диффузионной области в кинетическую при значительном понижении концентрации исходных реагентов. [c.30]

Активность катализатора определяется степенью превращения сернистого ангидрида в серный, которая при V = 4000 ч содержании в газовой смеси 10 объемн.% SO2 и 90 объемн.% воздуха и 485 °С, должна составлять не менее 85%- При соблюдении всех параметров технологического режима степень окисления SO2 достигает 92%. Температура зажигания (см. гл. III) свежего катализатора при нормальной газовой смеси составляет 380 °С [2], вместо 420 °С для массы БАВ [138]. Снижение температуры газа на [c.144]

Газ после внешнего теплообменника поступает в теплообменники контактного аппарата. При этом происходит охлаждение газа, выходящего из каждого слоя, и нагрев свежего газа, поступающего в первый слой до температуры зажигания. [c.91]

Эффективность использования катализаторов в промышленных гетерогенно-каталитических процессах существенно зависит от их технологических характеристик. К ним относятся активность, температура зажигания, селективность действия, устойчивость к ядам, пористость, механическая прочность, теплопроводность, доступность и дешевизна. [c.129]

Температурой зажигания катализатора Тз называется минимальная температура, при которой процесс начинает протекать с достаточной для технологических целей скоростью. Чем выше активность катализатора, тем ниже температура его зажигания, то есть [c.130]

При низкой температуре зажигания расширяется рабочий интервал между Тз и режимом температуры процесса, упрощается конструкция реактора, уменьшается расход тепла на подогрев реагентов, стабилизируется технологический режим. Для экзотермических каталитических реакций при некотором значении Тз скорость выделения тепла становится равной скорости отвода тепла (расход тепла на нагрев реакционной смеси и унос тепла с продуктами реакции). В этом случае Тз представляет ту минимальную температуру, при которой обеспечивается автотермичность процесса. [c.130]

Температура зажигания контактных ванадиевых масс составляет 380—420°С и зависит от состава контактируемого газа, повышаясь с уменьшением содержания в нем кислорода. Контактные массы должны находиться в таком состоянии, чтобы были обеспечены минимальное гидравлическое сопротивление потоку газа и возможность диффузии компонентов через слой катализатора. Для этого контактные массы для реакторов с неподвижным слоем катализатора формуются в виде гранул, таблеток или колец, средним диаметром около 5 мм, а для реакторов кипяш его слоя в виде шариков диаметром около 1 мм. [c.166]

Обеспечение высокой температуры в начале процесса окисления требует больших затрат энергии на подогрев газа, поступающего на контактирование. Поэтому, на практике температуру газа на входе в контактный аппарат, поступающего на первый слой катализатора, задают лишь несколько выше температуры зажигания (порядка 420°С). В ходе реакции выделяется большое количество тепла и так как процесс в слое катализатора идет без отвода тепла, то температура газа повышается по [c.167]

Катализ в кипящем слое при переработке высококонцентрированных газов протекает 1практически в изотермическом режиме окисления ЗОг с интенсивным отводом тепла реакции непосредственно из слоя катализатора. При этом верхний предел температуры газа на входе в слой практически не ограничен, а нижний может быть существенно ниже температуры зажигания катализатора. Температура слоя постоянна по высоте и определяется лишь характеристиками работы теплообменных элементов, расположенных непосредственно в слое. При таких условиях степень окисления высококонцентрированного газа в одном кипящем слое катализатора Может превышать 90%. [c.221]

Значение максимума скорости роста давления dP/dt можно получить путем изучения соответствующего графика, определяя его пиковое значение. Некоторые характеристики подобных графиков, представленные в табл. 12.2, взяты из книги [Field,1982] они содержат также информацию о значениях минимальной температуры зажигания (воспламенения) частиц пыли данного материала. [c.265]

Высокая теплопроводность слоя позволяет подавать газ в слой при температуре ниже температуры зажигания з катализатора. Пфи этом необходимо, чтобы температура в слое ( сл), рассчитанная по уравнениям (111.12) или (111.42), (111.43), была не ниже tз. В этом случае скорость процесса в кипящем слое возрастает за счет повышения Хр и соответственно средневременной движущей силы процесса. [c.95]

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]

Катализаторы понижают энергию активации и уменьшают порядок реакции. При гомогенном некаталитическом окислении 302 энергия активации Е > 280 кдж моль ЗОд реакция имеет третий порядок (и = 3). На малоактивном окисножелезном катализаторе Е — 120—160 кдж молъ ЗО3, температура зажигания катализатора 3 >600° С, а порядок реакции п = 2,5 [2]. [c.140]

Изотермический режим аппаратов КС позволяет (как показано в главе IV) не только повысить интенсивность работы катализатора по сравнению с полочными аппаратами с неподвижным катализатором при равном количестве слоев, но и подавать газ при температурах много ниже температуры зажигания катализатора, что, в свою очередь, дает возможносд ь перерабатывать высококонцентрированные газы при достижении х 0,7 в первом слое катализатора. Опыты и расчеты [7, 15, 16] показали, что, при постоянном соотношении О 2 802, интенсивность работы катализатора растет почти пронрр-ционально концентрации 80а в газе при повьппении последней от 7 (в обычных газах) до 60 объемн. % при переработке концентрированных металлургических газов с применением технического кислорода. При этом производительность всей очистной аппаратуры повышается пропорционально концентрации газа и снижается расход электро- [c.143]

В контактных аппаратах с неподвижным катализатором Нельзя применять водяные холодильники, так как вследствие весьма низкой теплопроводности пористых гранул ванадиевого катализатора [порядка 0,57 ккал м-град -ч) у теплообменных поверхностей происходит резкое-падение температуры ниже температуры зажигания катализатора. Кроме того, на холодных поверхностях теплообменных труб может конденсироваться серная кислота, что вызывает быструю их коррозию и порчу контактной массы, находящейся в зоне теплообменников. Эффективная теплопроводность кипящего с лоя достигает 15 ООО ккал/(д1 грй 9.ч) [181, а коэффициенты теплоотдачи столь велики [16, 19], что становится возможным применение водяных холодильников (см. главу IV). При этом не происходит конденсации серной кислоты на холодных поверхностях, омываемых кипящим слоем при снижении температуры до 390° С, т. е. ниже рабочих температур катализа [20]. Теплопередача от кипящего слоя к воде, протекающей в трубах водяного холодильника, происходит много интенсивнее, чем в газовых теплообменниках, которые устанавливают между слоями аппаратов с неподвижным катализатором коэффициент теплопередачи возрастает в среднем в 15 раз. Движущая сила процесса теплопередачи Ai (разность температур) также увеличивается примерно в 2 райа. Таким образом, площадь теплообмена Р, вычисляемая по формуле [c.144]

Энергия активации для различных партий катализатора в области рабочих температур катализа колеблется от 85 до 95 кдж/молъ. Температура зажигания свежего катализатора при нормальной газовой смеси составляет около 380° С. [c.148]

Максимальный выход SO3 для данного времени соприкосновения газа с катализатором получается при определенной оптимальной температуре. Чем меньше время соприкосновения т (и соответственно JisOa), тем выше оптимальная температура (см. ч. 1, рис. 98). Таким образом, в контактных аппаратах для достижения максимальной скорости процесса следовало бы начинать его прн возможно более высоких температурах, около 600°С, проводить по кривой оптимальных температур и заканчивать при 400°С. Для этого необходим предварительный подогрев газа и непрерывный отвод теплоты по ходу каталитического процесса. Этой задаче и подчинены в основном конструкции современных контактных аппаратов, однако решается она далеко не полностью. Свежий газ, содержащий SO2, подогревается за счет теплоты прореагировавшего газа (теплоты реакции) лишь до температуры зажигания (420—470°С), а затем во время каталитического процесса температура сначала возрастает до бОО С, а затем производится понижение ее. [c.131]

Р1так, важнейшими тенденциями развития производства серной кислоты являются повышение концентрации диоксида и триоксида серы в технологических газах и уменьшение их содержания в отходящих газах применение давления циклическая система производства с использованием контактных аппаратов с кипящими слоями прочного термостойкого катализатора разработка и применение более активных катализаторов, имеющих пониженную температуру зажигания максимальное использование теплоты реакций на всех стадиях производства для выработки товарного водяного пара. [c.138]

Четвертую операцию — подогрев газа до температуры зажигания катализатора — производят в теплообменниках за счет тепла реакции окисления ЗОг, выделяющегося при катализе. При этом более или менее достигается необходимое понижение температуры реагентов по мере протекания обратимой экзотермической реакции окисления ЗОг- Однако заметим, что для очистки от контактных ядов (2 операция) газ охлаждали до низкой температуры (30—40 °С), а теперь его вновь нагревают до 400—450 °С для катализа. Мы видим противоречие, которое можно было бы частично устранить введением сухой очистки газа, которую ныне испытывают на заводах [37, 51] или синтезом вы oiнизкотемпературных катализаторов. Тогда тепло реакции окисления ЗОг можно было бы использовать в теплотехниче ких целях. [c.14]

Рациональные производственные температуры обычно ниже оптимальных для экзотермических и значительно ниже наибольщих возможных для эндотермических процессов. Это объясняется тем, что при нагревании реагирующих масс уменьшается разность температур между греющими газами (жидкостями) и нагреваемыми реагентами увеличиваются потери тепла с отходящими теплоносителями (например, с дымовыми газами, а также через стенки реактора в окружаю- б щую среду) (рис. 10). В экзотермических процессах необходимы затраты тепла на подогрев поступающих в реактор газов до температуры зажигания катализатора, следовательно, весьма важно применять активные катализаторы с низкой температурой зажигания 4. В эндотермичес-ских процессах поступающие газы необходимо нагревать так, чтобы компенсировать эндотермический эффект, потери тепла и вывести газы из реактора с температурой /к з- [c.43]

Следовательно, константа скорости реакции, возрастающая с повыщением температуры по экспоненте уравнения Аррениуса (И. 4) в изотермических реакторах, при значительном тепловом эффекте может быть во много раз выше, чем в адиабатических. При большом значении дрСаХ следует использовать изотермичность для повышения движущей силы процесса и Хмакс путем уменьшения начальной температуры ниже температуры зажигания, что допустимо в изотермических реакторах смешения. Минимальная температура газа, поступающего в реактор смешения, -еоответ-ствует кривой 4 (см. рис. 14) и рассчитывается по уравнению адиабаты [c.51]

Из приведенных рассуждений следуеу, что разработка технологии приготовления катализаторов с низкой температурой зажигания имеет наибольшее значение для адиабатических процессов в неподвижном слое, а также благоприятно сказывается на выходе продукта изотермических процессов в кипящем слое катализатора. [c.51]

Температура зажигания — шшяшалъя я температура, при которой катализатор имеет активность, достаточную для автотер-мической работы в промышленных условиях. Она в значительной степени определяет ценность катализатора. Эта характеристика катализатора особенно важна для реакторов с неподвижным слоем [c.58]

J Для-адиабатических экзот мическш лроцессов понижение температуры зажигания ta, кроме экономии энергии на подогрев поступающего газа, позволяет повысить выход продукта х в данном слое кат-ализатора (рис. 17) [1]. В реактор фильтрующего слоя нельзя подавать газ при температурах ниже температуры зажигания, так как это вызовет потерю автотермичности, постепенное охлаждение всего слоя и прекращение работы реактора. [c.58]

Температура зажигания определяется—активностью катализа- тора, природой и концентрацией исходных реагентовГ В процессе старения катализатора температура зажигания возрастает. [c.59]

В 1831 году английский ученый П.Филипс разработал контактный способ производства серной кислоты на платиновом катализаторе. Позже платина была заменена контактной массой на основе оксида ванадия (V), что позволило снизить температуру зажигания. В начале XX века Р. Книтч установил причины отравления катализатора при использовании в качестве сырья колчедана и разработал методы очистки оксида серы (IV) от каталитических ядов. Это было использовано при разработке различных технологических схем производства серной кислоты контактным методом, среди которых получила широкое распространение в России и за рубежом так называемая тентелевская схема , впервые освоенная в России на заводе Тентелева. [c.152]

Технология катализаторов (1989) -- [ c.39 , c.51 ]

Общая химическая технология неорганических веществ 1964 (1964) -- [ c.108 ]

Общая химическая технология неорганических веществ 1965 (1965) -- [ c.108 ]

Технология минеральных удобрений и кислот (1971) -- [ c.74 ]

Производство серной кислоты Издание 3 (1967) -- [ c.194 ]

Производство серной кислоты Издание 2 (1964) -- [ c.194 ]

Общая химическая технология (1977) -- [ c.87 ]

Органические покрытия пониженной горючести (1989) -- [ c.11 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология