Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Контактное окисление использование тепла

    Расчеты показывают, что степень использования тепла реакции окисления оксида азота до диоксида низка. Кроме того, эксплуатационные показатели технологической схемы чувствительны к изменению нагрузки, и при работе с нагрузкой, отличающейся от оптимальной, себестоимость продукции заметно увеличивается. Причиной этого является наличие теплового рецикла по потоку воздуха, подаваемого от компрессора через подогреватель воздуха к контактному аппарату. [c.215]


    В контактном аппарате при окислении ЗОа выделяется большое количество тепла, которое используется для нагревания в теплообменнике 9 газа, поступающего на контактирование. Горячий газ из контактного аппарата направляется в трубы теплообменника и нагревает очищенный обжиговый газ, движущийся в меж-трубном пространстве, а затем поступает в экономайзер 11 или в ангидридный холодильник для дальнейшего охлаждения и использования тепла газа. Охлажденный в теплообменнике газ подается в абсорбционное отделение, где проходит олеумный абсорбер 12 и моногидратный абсорбер 13. [c.134]

    Для осуществления процесса окисления ЗОг применяются различные контактные аппараты (реакторы) в последние годы преимущественное распространение получили контактные аппараты с промежуточным охлаждением (теплообменом), которые отличаются простотой, возможностью использования тепла реакции, малым гидравлическим сопротивлением и другими достоинствами (рис. 6-19). [c.165]

    При современном способе получения окиси азота контактным окислением аммиака затраты на сырье составляют около 8 тыс. квт-ч1т N0. Конкурентная способность новых методов получения окиси азота может быть достигнута при снижении затрат энергии примерно вдвое. В связи с этим большое значение приобретает использование тепла горячих нитрозных газов. Эта проблема представляет большие трудности из-за необходимости быстрого охлаждения нитрозных газов. [c.29]

    Из-за высокого удельного тепловыделения при окислении концентрированного газа и невозможности отвода тепла из зоны реакции использование контактных аппаратов только с фильтрующими слоями катализатора затруднено и малоэффективно. Поэтому при разработке процесса производства серной кислоты пз концентрированных газов (до 50—70% 50г) для первой ступени конверсии ЗОг применен контактный аппарат с одним кипящим слоем износоустойчивого катализатора. Изотермичность кипящего слоя и высокие коэффициенты теплоотдачи обеспечивают возможность окисления концентрированного диоксида серы на 60—75% без перегрева катализатора и эффективное использование тепла реакции. После первой абсорбции триоксида серы газовая смесь разбавляется воздухом до концентрации 15—18% ЗОг и подается на последующее окисление по схеме ДК в контактный аппарат со стационарными слоями катализатора. [c.249]


    Настоятельной необходимостью является использование высокопроцентного по содержанию ЗОг газа, что потребует создания аппаратов новой конструкции (в частности, контактных аппаратов с кипящим слоем контактной массы) и применения новых катализаторов. Это позволит при обжиге сернистого сырья использовать обогащенный кислородом воздух и интенсифицировать процесс в целом. Слабо еще в производстве серной кислоты используется тепло реакций (горения колчедана, серы, контактного окисления ЗОг в 50з). [c.63]

    Как выяснилось уже в первых опытах прн непосредственном окислении нафталиновой фракции каменноугольной смолы выделяется большое количество тепла, так как наряду с основной реакцией окисления нафталина протекают реакции сгорания примесей. Поэтому для окисления нафталиновой фракции потребуется применение конверторов с более совершенными системами теплоотвода. Наиболее перспективным является использовани псевдоожи-женного слоя катализатора, так как при этом коэффициент теплопередачи от контактных газов к охлаждающему агенту наиболее высок. Опыты по окислению нафталиновой фракции каменноугольной смолы в псевдоожиженном слое катализатора si велись на лабораторной установке и на установке полупромышленного масштаба В последнем случае нафталиновая фракция испарялась непосредственно в слое катализатора. Испытывались образцы обогащенной нафталиновой фракции, состав которой характеризуется следующими данными %).  [c.25]

    В случае применения воздуха, насыщенного влагой (после водной очистки), рекомендуется перед поступлением аммиачно-воздушной смеси в контактный аппарат, работающий три атмосферном давлении, предварительно подогревать смесь до 70—1100°. При окислении аммиака под давлением оптимальная температура газа может быть достигнута без предварительного подогрева газовой смеси, путем частичного использования тепла сжатого воздуха. [c.46]

    В настоящее время -большое внимание уделяется более полному использованию тепла окисления аммиака. Применяются установки для получения перегретого пара, причем пароперегреватели располагаются непосредственно в контактном аппарате. Схема такого агрегата приведена на рис. 15. В нижней части контактного аппарата 1 диаметром 2,8 м, непосредственно после платино-родиевых сеток, установлен первый экранированный испаритель воды 2. ниже в газоходе — пароперегреватель 3 и далее второй испаритель воды 4. Платино-родиевые сетки, [c.90]

    Для рационального использования тепла окисления аммиака контактный аппарат 7 изготовлен как единый аппарат с паровым котлом 8. Нижняя часть контактного аппарата 7 заполнена нагревательными трубками. Нитрозные газы, отдав часть тепла в котле, поступают далее в экономайзер 9. Вода из сепаратора 11 центробежным насосом высокого давления 6 подается в нагревательные трубки котла 8 здесь за счет тепла нитрозных газов образуется паро-водяная эмульсия, которая проходит трубки с большой скоростью и выбрасывается в сепаратор 11, где пар отделяется от воды. Насыщенный пар проходит пароперегревательные трубки, расположенные в средней части парового котла 8, и поступает потребителям. Свежая вода, предварительно подогретая в экономайзере 9, подается в сепаратор 11 насосом 5. [c.169]

    Ввиду высокой экзотермичности окисления адиабатические реакторы не нашли применения в этом процессе. Гораздо больше распространен трубчатый реактор со стационарным слоем катализатора, находящимся в трубах и охлаждаемым через межтрубное пространство хладоагентом (рис. 107,а). Трубы имеют диаметр 10—25 мм, что способствует лучшему отводу тепла и установлению более равномерной температуры по диаметру. С целью луч-щего использования катализаторного объёма реагенты подают в аппарат предварительно подогретыми. Наилучшим способом отвода выделяющегося тепла является испарение" в межтрубном пространстве водного конденсата, генерирующего водяной пар того или иного давления в зависимости от температуры реакции. Иногда используют охлаждение посторонним теплоносителем (расплавы солей, даутерм), который, в свою очередь, охлаждается кипящим водным конденсатом, дающим технологический пар. Преимуществами трубчатых контактных аппаратов является простота их устройства и обслуживания, а также близость к модели идеального вытеснения, способствующая повышению селективности недостатки таких аппаратов — неравномерность температуры по слою катализатора, малая доля полезного объема и, как следствие, большой расход металла. [c.502]

    Приемы для приготовления катализаторов, количество и природа входящих в состав катализаторов веществ могут быть весьма разнообразны — в зависимости от природы окисляемого продукта,, равно и степени окисления. Учитывая то обстоятельство, что все реакции окисления экзотермичны и что для каждой степени окисления имеется своя оптимальная температура, выше которой переходить нельзя без опасности нарушения наиболее благоприятного для нее теплового режима, необходимо при всяком катализаторе обеспечить достаточно полный отвод выделяющегося при окислении тепла, чтобы не получалось застоев тепла на катализаторе а следовательно окисление не шло бы дальше нужной фазы. Это обстоятельство приводит как к обязательным условиям, во-первых, к применению для помещения катализатора трубок неширокого сечения, чтобы передача тепла совершалась по возможности не через большой слой катализатора и в разных точках его сечения не было бы слишком разительной разницы температур, и, во-вторых, к преимущественному использованию контактных слоев, обладающих большой теплопроводностью, почему в практику входят такие например инертные в окислительном процессе носители, как гранулированный алюминий. [c.505]


    Конверторы с псевдоожиженным слоем катализатора отличаются относительной простотой конструкции. Как правило, это аппараты колонного типа, внутри которых размещается контактная камера, представляющая собой цилиндр, заполненный катализатором. Газ в зону катализатора подается через газораспределительную решетку, обеспечивающую равномерное распределение газового потока по всему поперечному сечению конвертора. Съем тепла реакции осуществляется двумя способами либо циркуляцией катализатора через теплообменники, расположенные вне зоны катализатора, либо при использовании теплообменивающих элементов, размещенных непосредственно в слое катализатора. При окислении нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора второй метод отвода тепла более прост и надежен в эксплуатации. В этом случае отпадает необходимость в непрерывной циркуляции катализатора через теплообменник в целях поддержания определенного гидравлического режима системы. [c.63]

    Следующий процесс, т. е. процесс окисления SO2 в SO3, происходит в контактном аппарате 4 при более низкой температуре (440—450°). Поэтому газовая смесь по выходе из печи для сжигания сероводорода должна быть охлаждена перед поступлением в контактный аппарат до температуры 440—450°. Это позволяет использовать (утилизировать) избыточное тепло газовой смеси для обогрева паровых котлов и получения водяного пара. Такие котлы получили название котлов-утилизаторов, т. е. котлов, где происходит использование отбросного тепла. [c.226]

    При очистке горючих газов обычно получают концентрированный сероводородный газ (до 90% НгЗ), поэтому в печах, где он сжигается, выделяется большое количество тепла. В связи с этим при сжигании НгЗ в печь вводят большой избыток воздуха или располагают в ней змеевики котла-утилизатора. Стадия окисления ЗОг на катализаторе в процессе мокрого катализа оформлена примерно так же, как в схемах с использованием колчедана. Для снижения температуры в газовую смесь на выходе из слоев контактной массы обычно добавляют атмосферный неосушенный воздух. Так как в газе уже присутствуют пары воды, они не влияют на процесс катализа. [c.221]

    При очистке горючих газов обычно получают концентрированный сероводородный газ (до 90% HgS), поэтому в печах для его сжигания выделяется большое количество тепла. В связи с этим при сжигании HgS в печи вводят большой избыток воздуха или располагают в них змеевики котла-утилизатора. Стадия окисления SOg на катализаторе в процессе мокрого катализа оформлена примерно так же, как в схемах с использованием колчедана. Для снижения температуры газа по выходе из слоев контактной массы обычно добавляют атмосферный неосушенный воздух, так как в газе уже имеется большое количество паров воды. Для конденсации паров серной кислоты применяют башни-конденсаторы с насадкой, а также барботажные и трубчатые конденсаторы. Наиболее распространены башни-конденсаторы, простые и надежные в эксплуатации. [c.278]

    Процесс окисления при использовании каждого типа катализатора начинается при определенной температуре (температура зажигания). Например, для платинового катализатора эта температура составляет 250° С, для ванадиевой контактной массы — около 400° С. Изменение температуры влияет на степень окисления, при этом для каждой температуры имеется определенный предел степени окисления. Так как при реакции превращения SO2 в SO3 выделяется тепло, понижение температуры приводит к повышению степени окисления. [c.108]

    По схеме 4.2 воздух поступает на прием компрессора 1, куда поступает также циркулирующий газ из абсорбера 7. Смесь проходит очиститель воздуха 2, смешивается с этиленом, нагревается в теплообменнике 6 и направляется в основной реактор 4, где идет реакция окисления с образованием этиленоксида и некоторого количества диоксида углерода и воды. Тепло реакции отводится циркулирующим в межтрубном пространстве высококипящим органическим теплоносителем, который затем отдает свое тепло в котле-утилизаторе 3, где генерируется водяной пар. Контактный газ из реактора 4 проходит теплообменник 6, охлаждается и поступает в абсорбционную колонну первой ступени 7, орошаемую водой (или раствором этиленгликоля). Непоглощенный газ из колонны 7 делится на два потока. Один поток направляется в виде рецикла иа прием компрессора 1. Второй поток (меньшая часть газа) направляется на конечную ступень контактирования поскольку в систему поступает азот, а при окислении образуется СО2, эти инертные примеси необходимо вывести из системы однако подлежащий отдувке газ содержит непревращенный этилен, который нельзя сбрасывать. Поэтому эта часть газа (второй поток) направляется на конечную ступень контактирования с целью использования содержащегося в ней этилена. Газ проходит теплообменник, реактор 8, после чего продукты реакции через тот же теплообменник направляются в абсорбер 9. Непоглощенный газ из абсорбера сбрасывается. [c.201]

    Весьма целесообразно, например, широко распространить опыт совмещения печи и котла-утилизатора в одном аппарате (см. рис. 39 и 49), так как при этом сокращается количество аппаратов и уменьшаются капитальные затраты и эксплуатационные расходы. Поскольку сероводород не оказывает вредного влияния на ванадиевую контактную массу и окисляется на ней до серного ангидрида, еще больший интерес представляет объединение в одном аппарате печи, котла-утилизатора и контактного аппарата (предложение К. А. Малина). Однако такое объединение сопряжено с трудностью отвода. тепла в начальной стадии процесса, так как на первом слое катализатора будет выделяться все тепло окисления HjS до SO.j [123,94 ккал г-мол, см. уравнение (III, 1)] и значительная часть тепла окисления SOj до SO3 [см. уравнение (III, 2)]. Но при использовании контактных аппаратов с охлаждением труб, заполненных контактной массой, специальными хладоагентами может стать осуществимым окисление сероводорода до серного ангидрида с одновременным получением пара высокого давления. [c.158]

    Все промышленные способы получения азотной кислоты основаны иа контактном окислении аммиака кислородом воздуха с последующей переработкой оксидов азота в кислоту путем поглощения нх водой. Основными стадиями производства неконцентрированной азотной кислоты являются очистка сырья, каталитическое окисление аммиака, утилизация тепла, вывод из иитрозиого газа реакционной воды, абсорбция оксидов азота, очистка газовых выбросов. К современным тенденциям развития технологии относятся обеспечение наибольшей надежности конструкций аппаратуры и машинных агрегатов повышение степеии кислой абсорбции, а также степеии использования тепла химических реакций и к.п.д. энергии сжатых газов снижение вредных выбросов в атмосферу. [c.9]

    При окислении углеводородов кислородом воздуха в кипящем слое катализатора пределы взрываемости не играют роли, так как кипящий слой катализатора является как бы огнепреградителем и гасителем взрыва. В таких системах можно работать в области взрываемости, единственным условием является лишь соблюдение условий невзрываемости реакционной смеси за слоем катализатора. Окисляемый углеводород подается прямо в слой катализатора воздух, предварительно подогретый, поддувается под распределительную решетку, на которой находится катализатор. В кипящем слое катализатора наблюдаются наилучшие условия для отвода тепла реакции, а также снижается расход электроэнергии и трудоемкость загрузки контактного аппарата. Несмотря на все перечисленные преимущества контактного аппарата с кипящим слоем катализатора, несовершенство конструкции аппарата, трудоемкость его эксплуатации, а главное — высокие требования, предъявляемые к механическим качествам катализатора, сдерживают промыщленное использование аппаратов с кипящим слоем катализатора. [c.48]

    В современных контактных аппаратах с неподвижным катализатором для приближения температуры к оптимальной газ проходит последовательно несколько (4—5) слоев контактной массы. Охлаждением газа в теплообменниках между слоями обеспечивается снижение температуры по мере повышения степени окисления 502. Контактные аппараты с неподвижным (фильтрующим) слоем катализатора, несмотря на постоянное совершенствование -ИХ конструкции, обладают рядом недостатков, затрудняющих дальнейшую интенсификацию процесса каталитического окисления двуокиси серы. В них можно использовать только крупный гранулированный катализатор с минимальным размером гранул не менее 4—6 мм. В результате степень использования пор катализатора невелика и для первого слоя обычно не превышает 30%. Температурный режим на каждой стадии контактирования значительно отклоняется от оптимального из-за невозможности отвода тепла. Гидравлическое сопротивление в процессе эксплуатации сильно возрастает вследствие засорения слоя. [c.135]

    Хорошие результаты дает Ы1-катализатор, комбинированный с оксидами ванадия и алюминия — выход анилина достигает 97— 99% от теоретического. Катализатор работает в относительно широком интервале температур (240—300 °С) и легко регенерируется при окислении воздухом. Описано также производство анилина с использованием подвижного слоя катализатора (медь на силикагеле). Метод позволяет легко отводить выделяющееся при реакции тепло. Для этого применяют контактные аппараты с межтрубным пространством, заполненным органическим теплоносителем. В других случаях для отвода тепла используется кипящая вода, дающая перегретый пар. [c.468]

    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]

    Технологическое оформление стадии окисления исходных углеводородов, способ отвода тепла реакции и метод использования тепла аналогичны технологическому оформлению и методу осуществления этих процессов в производстве фталевого ангидрида (см. рис. 18 и 19). Особо следует отметить, что при окислении фракции 4 в контактных газах остается значительное количество неокисленных углеводородов. После извлечения из контактных газов малеинового ангидрида углеводороды [c.197]

    Современные контактные аппараты имеют повышенную мощность — 540 и 1000 т1сутки Н2804. Разрабатываются и внедряются новые конструкции контактных аппаратов (с кипящими и с вертикальными слоями контактной массы), получила широкое применение новая контактная масса СВД, разрабатываются и внедряются другие более эффективные катализаторы окисления ЗОз. С внедрением печей КС во все больших масштабах осуществляется использование тепла горения серосодержащего сырья. [c.4]

    Большим преимуществом этой системы является использование тепла сернистых газов и тепла реакции окисления сернистого ангидрида для получения энергетического пара. Расход азотной кислоты в комбинированной контактно-башенной системе на 1 т моногидрата значительно снижается, а следовательно, сокращаются вредные выбросы в атмосферу окислов азота. Частичное контактирование сернистого ангидрида перед поступлением газов в продукционную зону нитрозной части системы благоприятно сказывается на процессе в целом, так как уменьшается нагрузка на продукционную зону по переработке сернистого ангидрида и больший объем башенной системы можно выделить на абсорбцию окислов азота, что обеспечивает большую полноту поглощения окислов азота и возвращение их вновь в процесс. Контактнобашенная система позволяет получить наряду с башенной кислотой концентрированную серную кислоту, часть которой можно использовать для более полного поглощения окислов азота из выхлопных газов. [c.253]

    Повышение концентрации диоксида серы при условии постоянства степеней окисления и абсорбции пропорционально увеличивает производительность контактного и абсорбционного отделений. Одновременно снижаются энергозатраты и удельные потери тепла реакций. Однако из-за высокого удельного тепловыделения, невозможности отвода тепла из зоны реакции, использование контактных аппаратов с фильтрующими слоями малоэффективно, если концентрация ЗОг превышз ет 12%- [c.221]

    Отечественные сернокислотные системы ДК производительностью 360 тыс. т/год (см. рис. 45) по техническому уровню соответствуют лучшим зарубежным системам на колчедане. В них комплексно использован весь отечественный опыт совершенствования и интенсификации сернокислотного производства. Печные отделения оснащены мощными печами для обжига колчедана в кипящем слое — КС-450, производительностью 450— 500 т/сут колчедана с утилизацией тепла его горения — получением пара энергетических параметров (450 °С 4,0 МПа), используемого для производства электроэисрг ии и для технологических нужд теплофикации. Очистка обжигового газа от пыли производится в 3-х польных электрофильтрах УГТ-3-30. Промывные отделения работают в испарительном режиме. Кислоты в циклах орошения сушильных башен и абсорберов охлаждаются в аппаратах воздушного охлаждения. Используются погружные насосы. Степень окисления SO2 в контактных аппаратах составляет 99,6—99,8%. [c.248]


Смотреть страницы где упоминается термин Контактное окисление использование тепла: [c.148]    [c.359]    [c.303]    [c.6]    [c.998]    [c.101]    [c.478]   
Технология минеральных удобрений и кислот (1971) -- [ c.173 , c.174 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Окисление контактное



© 2025 chem21.info Реклама на сайте