Контактные аппараты в производстве

Расчёт производится на основе математического описания, включающего дифференциальные уравнения превращения вещества в слое катализатора, уравнения материальных и тепловых балансов, уравнение кинетики химической реакции, уравнение баланса энтропии и уравнения изменения энтропии из-за явлений переноса и превращения тепла и вещества, имеющих место при контактном окислении диоксида серы в контактном аппарате. Отдельно анализируется влияние состава реакционной смеси на производство энтропии вследствие превращения вещества в результате химической реакции на производство энтропии из-за процессов переноса тепла и вещества, а также на производство энтропии из-за [c.142]

В контактном аппарате производства азотной кислоты из аммиа- [c.25]

Задача 4.20. Составить тепловой баланс контактного узла производства серной кислоты на основании материального. Температура обжигового газа, поступающего в контактный аппарат, равна 313 К температура газов, выходящих из узла, 473 К молярная теплоемкость ЗОа при тех же условиях принимается равной молярной теплоемкости 50з, т. е. 43,5 кД>к/(кмоль-К) Со, = = 30,1 кДж/(кмоль-К) N, —29,0 кДж/(кмоль-К). При 313 К молярная теплоемкость азота равна 41,2 и кислорода— 29,4 кДж/(кмоль-К). [c.70]

Рис. 204. Контактный аппарат производства циклогексанола

В контактном аппарате производства азотной кислоты нз аммиака при 800—900 °С возможны следующие реакции [c.107]

Боресков Г. K-, Иванов A. A. и др. — В кн. Кинетические уравнения для расчета промышленных контактных аппаратов производства серной кислоты. Новосибирск, Ин-т катализа, СО АН СССР, 1980, с. 1—30. [c.374]

Эти реакторы можно использовать при создании контактных аппаратов большой производительности для производства серной кислоты и синтеза аммиака. [c.502]

Предлагаемая книга представляет собой попытку сведения воедино основных проблем, лежащих в основе практического применения гетерогенно-каталитических реакций в химической промышленности. В связи с этим материал, рассматриваемый в книге, достаточно разнообразен и охватывает как вопросы научных основ подбора и производства катализатора, так и кинетику гетерогенно-каталитических реакций, расчеты контактных аппаратов, лабораторные методы исследования катализаторов и каталитических реакций. Все эти вопросы авторы старались рассматривать с точки зрения их практического использования на разных стадиях разработки промышленных каталитических процессов. На изложение материала не могли не отразиться личный опыт и личные научные интересы авторов, вследствие чего не все материалы и теоретические положения, затрагиваемые в книге, освещены с одинаковой полнотой. Естественно, что столь обширный материал, как основы технического катализа, не мог быть изложен без заметных упущений. Поэтому авторы будут весьма благодарны всем, кто поможет их устранить. [c.4]

Критерием оптимальности режима контактных аппаратов производства оер [c.141]

Рис. 2. Хроматограмма анализируемой смеси перед контактным аппаратом производства окиси этилена с предварительным обогащением

В цехе по производству формалина установлены 4 параллельно действующих контактных аппарата. Производство непрерывное. Простой аппаратов по графику ППР 5% к календарному фонду времени, фактически простои за отчетный год составили 4,6%. Проектная про- [c.73]

В производстве азотной кислоты перед контактным аппаратом аммиак смешивается с кислородом в соотношении 1 2 при синтезе формальдегида перегретые до высокой температуры пары метанола смешиваются с кислородом. При термоокислительном пиролизе в смесителе смешиваются предварительно нагретые до 600—700 °С метан и кислород. [c.214]

Метод предназначен для определения аммиака или аммонийных солей в нитрозном газе после контактных аппаратов производства неконцентрированной азотной кислоты. При отборе пробы нитрозного газа в эвакуированную колбу, содержащую нейтральный раствор пероксида водорода, происходит растворение и окисление оксидов азота и растворение аммонийных солей, содержащихся в газе [c.152]

В производстве формальдегида окисление метанола производится в контактном аппарате (рис. 14), состоящем из днища 1, трубчатки 2, цилиндрической царги 3 и верхнего конуса 4. Процесс окисления метанола ведется при давлении 0,6 кгс/см и температуре 620—650 °С. [c.90]

На установке для производства серы из сероводорода в связи с увеличением сопротивления в печном теплообменнике первого печного блока осуществляли переход на резервный второй блок. При этом были допущены нарушения технологического режима, предусмотренного регламентом увеличена подача сероводорода, не соблюдена равномерность распределения воздуха по печам, произведен дополнительный подсос воздуха в систему, снижена концентрация сернистого газа после печей. Это привело к неполному сгоранию и попаданию сероводорода в контактный аппарат, температура в котором повысилась с 600 до 900 °С, в результате чего последний вышел из строя. [c.69]

В настоящее время в производстве серной кислоты для контактного окисления применяются реакционные газовые смеси, полученные сжиганием серусо-держащего сырья кислородом воздуха или отходящие газы металлургических производств. Содержание ЗОз в таких газах составляет не более 9-12 % об. Показателями, характеризующими процесс контактного окисления ЗОз, являются степень превращения ЗОз в 80з, производительность контактного аппарата, употребляемый объём катализатора. Эти показатели являются взаимозависимыми [c.141]

Отраслевыми правилами по технике безопасности производства азотной кислоты время розжига сеток контактных аппаратов ограниченно — не более 10 мин, чтобы предотвратить взрыв отложений нитрит-нитратных солей на лопатках ротора и внутренних стенках корпуса нитрозных вентиляторов и турбокомпрессоров. [c.46]

В аппарате, имеющем вид парового котла (рис. 1Х-57), сгорает 60—70% сероводорода, причем образуются 5, 502 и НгО. Далее процесс проводится в двух последовательно установленных контактных аппаратах (катализатор — боксит) при температуре 350°С. В первом из них реагирует большая часть НгЗ и ЗОг с образованием серы, а во втором реакция доводится до конца (суммарный выход 90—98%). В старой установке без отбора теплоты котлом выход был равен только 70—85% вследствие перегрева катализатора. Производительность современной установки в расчете на 1 м катализатора возросла приблизительно в 100 раз. На 1 т серы дополнительно получается 2,6 т пара давлением 5—20 ат. Необходимость улавливания Нг5 из отходящих газов нефтехимических производств создала новые перспективы использования метода Клауса и обусловила его интенсификацию. [c.402]

Точность реализации оптимального режима зависит от внутренних свойств контактного аппарата и характера внешних возмущений, неизбежных на производстве. Внутренние свойства реактора определяются параметрической чувствительностью температурных и концентрационных полей в слое катализатора к внешним воздействиям, устойчивостью стационарных режимов, запасом устойчивости, интенсивностью изменения активности катализатора во времени, наличием различного рода пространственных неоднородностей, динамическими характеристиками и т. п. [c.15]

Из диаграммы распределения удельных весов отказов отдельных единиц оборудования производства в общем числе отказов технологической схемы (рис. 9.2) видно, что большой процент отказов приходится на долю газотурбинной установки ГТТ-3, контактного аппарата, холодильника-конденсатора и абсорбционной колонны. [c.237]

Прежде чем приступить к конструированию какого-либо аппарата химического производства (холодильника, теплообменника, контактного аппарата, скруббера, печи и т. д.), предварительно необходимо произвести подробный техно-химический расчет всего процесса производства или той его части, которая непосредственно связана с конструируемым аппаратом. Так, например, для того чтобы приступить к конструированию такого простого аппарата, как теплообменник, необходимо знать его размеры. Последние могут быть определены лишь после того как будет составлен вначале материальный, затем тепловой ба лансы теплообменника. Кроме подготовки к конструктивным рас четам, техно-химические расчеты служат для вычисления рас ходиых коэффициентов, выхода продуктов и других показателей производства. [c.3]

Сжигание сероводородсодержащего газа при производстве серной кислоты обычно осуществляют с заметным избытком воздуха по сравнению со стехиометрическими коэффициентами уравнения реакции получения диоксида серы. При нормальной эксплуатации установки в контактные аппараты подают газ, содержащий 6—8 % (об.) 80а и 11 —12 % (об.) Оа, что достигается подачей в топку 8—10-кратного избытка воздуха по отношению к сероводороду. В качестве катализатора в контактных аппаратах используют сульфованадат-диатомовую массу. При изготовлении в нее вводят пиросульфат калия, образующий с пятиокисью ванадия активный комплекс УаОд-КаЗаО,. При прокаливании [c.114]

Приведем несколько примеров. Так, при окислении метанола в формальдегид в комбинированном реакторе значительное влияние на технологический режим в трубчатой части аппарата оказывают неоднородности температуры хладоагента и активности катализатора . Это справедливо для всех трубчатых реакторов при осуществлении в них сильно экзотермических процессов. В адиабатической части аппарата температура на выходе из слоя катализатора и избирательность процесса зависят главным образом от неоднородностей начальной степени превращения метанола перед слоем и активности катализатора (особенно от соотношения констант полезной и побочной реакций). Очень чувствительны к неравномерному распределению температуры и концентраций контактные аппараты с адиабатическими слоями неподвижного катализатора и промежуточным отводом тепла, предназначенные для окисления двуокиси серы в производстве серной кислоты. Значительное влияние на достижение высоких конечных степеней превращения оказывают неоднородности в последних слоях этих реакторов. Сказанное выше справедливо и для других процессов, когда необходимо приблизиться к равновесию или достигнуть высокой степени превращения. [c.504]

Некоторые аварии в производстве винилхлорнда связаны с загазованностью помещений ацетиленом, винилхлоридом, хлористым водородом. Аварийные выбросы в атмосферу производственных помещений взрывоопасных и токсичных газов чаще всего происходят в результате колебаний давления в системе и разрушения самодельных предохранительных мембран, имеющих большой диапазон срабатывания и не обеспеченных отводными трубами. Загазованность иногда создается разгерметизацией сальниковой арматуры, трубопроводов, полимеризаторов и другой аппаратуры, что объясняется низким качеством их изготовления и ремонта. Следует значительно улучшить качество изготовления и монтажа оборудования трубопроводов и арматуры, тщательно подбирать для них коррозионно-стойкие материалы и прежде всего разработать более производительные и надежные смесители ацетилена с хлористым водородом, контактные аппараты, компрессоры ацетилена и реак ционного газа, тепло- и массообменную аппаратуру для газовыде ления и ректификации пожаро- и взрывоопасных смесей под высо кйм давлением. [c.71]

Преимущества кипящего слоя обеспечили экономичность й целесообразность применения контактных аппаратов КС для окисления газов повышенной и высокой концентрации [14—17, 251, а также газов, не полностью очищенных от пыли и контактных ядов в короткой схеме производства серной кислоты [1, 26] ив контактно-башенном способе для частичного окисления сернистого ангидрида [13, 27, 28]. [c.145]

Важным условием взрывобезопасности процесса производства азотной кислоты является хорошее смешение аммиака с воздухом перед подачей на катализаторные сетки. Поэтому конструкция и объем смесителя должны обеспечивать хорошее перемешивание газов и исключать проскок аммиака отдельными струями на катализатор. Разработана конструкция, в которой смеситель совмещен с контактным аппаратом, что позволяет уменьшить объем, где может скапливаться взрывоопасная смесь, и тем самым повысить взрывобезопасность процесса. Внутри контактного аппарата предусмотрено взрывозащитное устройство, расположенное над катали-заторными сетками. При поджигании аммиачно-воздушной смеси от раскаленных сеток в небольшом пространстве между сетками и огнепреградительным слоем несколько повышается давление, и взрыв гасится. [c.43]

Отмечен случай разрыва трубопровода для подачи азотоводородной омеси диаметром 57X3 мм в узле розжига контактного аппарата производства слабой азотной кислоты. [c.46]

При производстве серной кислоты контактным способом печной газ, поетупамщиц в контактный узел, имеет следующий состав (по объему) 7,8% ЗО2, 10.8% О2 и 81,4% N3. Процесс контактироваи.ня ЗОг в ЗО3 протекает ири температуре 500 С и давлении I ата. Подсчитать а) процент контактирования б) состав газа по выходе из контактного аппарата. [c.215]

Из (1) и (2) получим, что продольный перенос можно не учитывать при размере зерен контактной массы БАВ Ь мм при высоте слоя 1 > 300 мм. В промышленных контактных аппаратах производства серной кислоты высота адиаОа-тического слоя составляет не менее 31>0-400 мм, иоэтому при составлении математического описания слоя катализатора продольный перенос можно не учитывать и пользоваться в дальнейшем моделью слоя идеального вытеснения. [c.139]

Одним из основных направлений рационального использования энергетических ресурсов ПО Азот является использование вторичных тепловых ресурсов, в частности, азотноводородной смеси колонн синтеза аммиака, синтез-газа, нитрозных газов, продукционных газов контактных аппаратов производства слабой азотной кислоты, тепла конденсатов и реакций синтеза углеводородов, физического тепла конверсии метана природного газа, конверторов, а также физического тепла продуктов сжигания промышленных жидких отходов в производстве ацетальдегида, паров вторичного вскипания в процессе многоэтаноламиновой очистки газов и др. [c.81]

Задача 4,10. Вычислить производительность (в килограммах в час) контактного аппарата установки по производству серной кислоты Новополоцкого нефтеперерабатывающего завода (НПЗ), если в течение 15 ч окисляется 168 т оксида серы (IV). Степень превращения его и оксид серы (VI) 97,8% [c.57]

Для безопасности производства синильной кислоты предусматривают автоблокировки, обеспечивающие отключение турбоэксгаустера, воздушного компрессора и прекращение подачи аммиака и метана в реактор при понижении уровня воды в котле-утилизаторе, падении давления метана на вводе в цех, повышении температуры в контактном аппарате, падении давления воздуха в КИП, аварийной остановке турбокомпрессора. Кроме того, предусматривают автоматическую подачу азота при увеличении расхода воздуха и уменьшении расхода метана и аммиака. [c.81]

В производстве азотной кислоты применяют, перерабатывают и получают взрывоопасные и токсичные вещества (аммиак, природный газ, оипслы азота, азотную кислоту, нитритные и нитратные соли). Поэтому нарущения технологического режима и правил техники безопасности могут привести к а) образованию взрывоопасной смеси аммиака с воздухом в контактных аппаратах, смесителях, коммуникациях и ее взрыву б) загазованности производственных помещений, территории предприятия аммиаком и окислами азота и интоксикации ими людей в) образованию взрывоопасной смеси природного газа с воздухом и взрыву ее в аппаратуре и производственных помещениях г) образованию и отложению нитрит-нитратных солей и их взрыву в нитрозных вентиляторах, турбокомпрессорах, в аппаратуре и коммуникациях узла розжига контактного аппарата и др. д) образованию взрывоопасной газо- или паровоздущной смеси в отделении концентрирования слабой азотной кислоты при подаче избыточного количества жидкого или газообразного топлива в топки концентраторов несвоевременное зажигание топлива может привести к взрыву в топке е) воспламенению замасленной поверхности и необезжиренной аппаратуры и коммуникаций при прорыве кислорода из системы получения кон-ценгрированной азотной кислоты прямым синтезом или при подаче его в загрязненную органическими веществами аппаратуру [c.40]

В ХТС производства серной кислоты контактным способом Р , 49] могут возникать отказы контактного аппарата, заключающиеся в резком С 1ижеин11 степени конверсии диоксида серы в триоксид. Отказы обусловлены спеканием зерен катализатора и как следствие полной потерей активности катализатора при повышении температуры в аппарате до 800—900 °С. [c.18]

Элементы ХТС по сравнению с элементами автоматизированных и радиоэлектронных систем имеют значительно более высокую интенсивность отказов. Так, интенсивность отказов элементов радиоэлектронных систем очень мала она колеблется в пределах 10 — 10 ч [6, 181], т. е. в интервале времени продолжительностью 10 ч происходит от 1 до 10 отказов электронного эле.мента. Интенсивность отказов (внеплановых ремонтов) эле.ментов ХТС значительно выше. Например, некоторые из элементов ХТС крупнотоннажного производства слабой азотной кислоты характеризуются следующими птенсив-ностями отказов [102] 4,58-10 ч , или (в среднем один отказ за 2180 ч)—газотурбинная установка ГТТ-3, 4,54 10 ч (1 отказ за 2200 ч) —комбинированный аппарат подготовки аммиака, 5,09-10- ч (I отказ за 1960 ч)—контактный аппарат и 5,0-10 ч (1 отказ за 2000 ч)—абсорбционная колонна. [c.145]

К разрабатываемым В настоящее время новым схемам производства серной кислоты относятся циклические схемы. В одной из таких схем использовано кислородное дутье для подачи концентрированного газа, содержащего до 60% сернистого ангидрида, в контактный аппарат с кипящ1им или стационарным слоем (Катализатора. На одном или двух слоях катализатора окисляется 60—70% газа. Затем в абсорбционном аппарате выделяется кислота, а оставшийся газ нalпpa вляeт я в печь для снижения температуры при сжигании серы или колчедана в токе чистого кислорода и ретура. Использование газа высокой концентрации делает возможным создание мощных систем с аппаратами небольших размеров. [c.222]

Реакторы представляют собой аппараты предназначенные для проведения разнообразных техно логических процессов, протекаюндих в различных средах с широким диапазоном температур и давлений, В зави симости от проводимых в них химических реакций, кон струкций и типов реакторы в различных производствах носят названия контактных аппаратов, конверторов полимеризаторов, сульфураторов, хлораторов, нитрато ров, реакционных колонн, автоклавов и др. [c.91]

При увеличении производительности реакторов появляется необходимость усреднения свойств катализатора, поскольку в большие аппараты приходится загружать много его разных партий. Например, в производстве серной кислоты контактный аппарат производительностью 1000 т1год SO3 вмещает 250—280 ванадиевого катализатора. Для достижения однородности катализаторов различные партии их нужно смешивать на катализаторных заводах. [c.504]

Устойчивость контактных аппаратов в производстве сёрной кислоты. Современные контактные аппараты для переработки реакционных смесей, полученных при обжиге колчедана, состоят из последовательно расположенных адиабатических слоев катализатора с промежуточным отводом тепла через теплообменники и путем ввода [c.518]

Технический прогресс в химической промышленности в значительной степени определяется разработкой новых высокоэффективных крупнотоннажных производств, усовершенствованием действующих технологических схем. Важнейший фактор, способствующий ускорению технического прогресса,— сокращение сро ков внедрения достижений пауки в производство. Последнее, в частности, определяется методами, на основании которых можно предсказать протекание физико-химических процессов в аппаратах любой конструкции и размеров. Теоретической основой и методом решения проблем, связанных с разработкой химического процесса, сооружением контактных аппаратов, определением оптимальных режимов пх работы, созданием систем автоматического управления, является метод математического моделирования, основы которого были, заложены в работах Вореско-ва [1—5], Зельдовича 16], Франк-Каменецкого [ ], Слинько [3, [c.6]

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]

Как будет показано ниже, в результате проведенных работ гидродинамика и теплообмен кипящего слоя изучены для технического расчета промышленных аппаратов в достаточной степени. Испытана в производственных масштабах технология производства весьма износоустойчивых катализаторов ванадиевого и окисножелезного. Предложены простые и надежные фильтры для улавливания незначительных количеств мелкодисперсной пыли после контактных аппаратов КС. [c.145]

В-третьих, однопол очные аппараты ввиду простоты их конструкции заманчиво применять для короткой схемы сухой очистки [1, 26] производства серной кислоты контактным способом на газе от обжига серного колчедана. В этом случае газ, содержащий 8—10% ЗОз, после неполной сухой очистки поступает в контактный аппарат. Минимальная степень превращения для короткой схемы составляет около 80%, поэтому необходим высокий слой катализатора — 350— 450 мм. Оптимальная температура составляет 520—500° С, тогда как при адиабатическом режиме [уравнение (111.12)] она была бы 700° С. Поэтому необходимо отводить из слоя большое количество тепла и целесообразно устанавливать трубы парового котла непосредственно в кипящем слое катализатора, используя хорошую теплоотдачу. Газ после контактного аппарата охлаждается в теплообменниках, затем серный ангидрид абсорбируется с образованием загрязненного олеума и моногидрата, а оставшийся чистый газ поступает во вторую стадию окисления в аппарат с фильтрующими слоями катализатора и затем на повторную абсорбцию. Достигается весьма высокая степень окисления 30а х = 0,995), а также более полная абсорбция серного ангидрида. Загрязнение атмосферы уменьшается в несколько раз по сравнению с обычными системами. Себестоимость кислоты по сравнению с обычными установками снижается вследствие отсутствия громоздких и дорогих в эксплуатации мокрых электрофильтров и промывных башен, а также благодаря использованию тепла реакций для получения пара. [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология