Диаграммы процесса контактирования

Из рис. 60 видно, что при адиабатическом повышении температуры от 440° примерно до 600° контактирование достигает 73%. На практике для достижения более высокой скорости процесса контактирование доводится в первом слое примерно до 70%. хотя и в этом случае условия процесса отклоняются от оптимальных. Перед поступлением газа во второй слой контактной массы газ охлаждается в теплообменнике, что на диаграмме I—х выражается прямой, параллельной оси абсцисс. Охлаждение ведется до температуры 525°, при которой скорость Процесса составляет 0,8 от оптимальной. [c.159]

Общий случай. Обычно процесс контактирования проводят с отводом тепла. При наличии теплоотвода температуры будут ниже достигаемых при тех же степенях превращения при адиабатическом процессе, а линия, изображающая процесс на диаграмм ме /—X, пройдет левее адиабаты. Отклонение каждой точки этой кривой от адиабаты (выраженное в градусах изменения температуры газа) соответствует количеству тепла, отводимого от катализатора в процессе окисления до достижения данной степени превращения [c.243]

Контактные аппараты заводской производительности могут быть сконструированы по принципу внутреннего теплообмена и контактирования в четыре стадии с промежуточным введением кислорода. На рис. 82 представлен на диаграмме/—х температурный режим такого процесса . Первоначально к двуокиси серы добавляется только 0,12 от необходимого количества кислорода, после первого слоя катализатора—0,18, после второго—0,3. и после третьего—0,6, так что процесс заканчивается при 20%-ном избытке кислорода и соответственно высокой (97%) степени превращения двуокиси серы 2о. При этом требуется весьма интенсивный отвод тепла в процессе контактирования. [c.334]

Как сказано выше, процесс контактирования начинается с подачи в первый контактный аппарат газа, подогретого в теплообменниках до 440° (точка А). Поскольку в условиях адиабатического процесса для 7%-ного газа температура на каждый процент контактирования повышается на 2°, работа первого контактного аппарата выражается адиабатой АВ—прямой линией, идущей вверх с наклоном, выражающим зависимость между ходом реакции и температурой газа. Из диаграммы видно, что в условиях адиабатического процесса, когда реакция идет без отвода тепла, в первом контактном аппарате может быть достигнуто контактирование не более, чем на 75%. Этот предел определяется точкой встречи адиабаты АВ с кривой равновесных температур. При достаточном времени соприкосновения газа с катализатором адиабата может вплотную подойти к кривой равновесных выходов, но пересечь эту линию она не может. Более высокая степень контактирования в адиабатических условиях контактного процесса здесь принципиально недостижима. [c.194]

Построив диаграмму такого процесса в координатах степень контактирования—температура, можно убедиться, что, благодаря отводу тепла от катализатора в процессе реакции, здесь, как и в упомянутых выше аппаратах типа Тентелевского завода, создается гораздо более совершенный температурный режим, чем в условиях двухступенчатого адиабатического контактирования. Несмотря на это, контактные аппараты с двойными теплооб.мен-ными трубками на практике себя не оправдали. Оказалось, что в аппаратах большого диаметра газовый поток вследствие восходящего направления горячего газа в основном слое катализатора распределяется по сечению аппарата неравномерно. В результате этого в отдельных зонах аппарата происходят местные перегревы катализатора или излишнее его охлаждение. То и другое ведет к удалению процесса от оптимального температурного режима, и весь процесс контактирования становится неустойчивым. Местные перегревы могут вызывать также понижение активности ванадиевой контактной массы. Частицы катализатора прикипают к поверхности стальных теплообменных труб, затрудняя теплопередачу. [c.197]

Примерный режим работы контактного аппарата приведен на диаграмме рис. 51. Как видно из диаграммы, промежуточные теплообменники одновременно с подогревом газа, поступающего на первую и вторую стадии контактирования, служат для охлаждения конвертированного газа между слоями с целью приближения температуры в слоях катализатора к оптимальной, соответствующей наибольшей скорости реакции. Для ванадиевых катализаторов при энергии активации = 90 кДж/моль ЗОз и протекании процесса в кинетической области [c.135]

Процесс в контактном аппарате можно изобразить диаграммой, подобной рис. 51. В слоях катализатора происходит превращение газа и адиабатический разогрев его за счет тепла реакции, а в трубках теплообменников — охлаждение. Теплообмен происходит по принципу противотока, т. е. самый холодный газ охлаждает продукты реакции перед последней ступенью контактирования. Более полное использование тепла реакции с понижением температуры до конечной температуры г к<4 (температура зажигания) производится во внешнем теплообменнике. Промежуточное охлаждение между стадиями контактирования решается иногда размещением водяных холодильников между слоями катализатора (рис. 53). [c.186]

Во втором слое контактной массы процесс протекает также в адиабатических условиях. При этом температура повышается до 550 С, а степень контактирования достигает 0,81. После второго слоя контактной массы газ снова охлаждается (новый участок прямой на диаграмме), затем поступает в третий слой и т. д. [c.200]

При расчете контактного аппарата устанавливают оптимальный режим процесса окисления сернистого ангидрида для заданных условий и строят диаграмму I—х, затем определяют количество контактной массы, необходимое для загрузки на каждую полку контактного аппарата -С течением времени активность контактной массы и степень контактирования снижаются. Для повышения степени контактирования при прочих равных условиях надо изменить температуру процесса и рассчитать новый оптимальный режим контактного аппарата. Проведение таких расчетов связано с большими трудностями, поэтому пользуются приближенными, но достаточно удовлетворительными для практических условий графическими методами расчета при помощи диаграмм х—х (рис. 8). [c.34]

При высоких степенях превращения скорость реакции невелика и соответственно мал теоретически необходимый теплоотвод. Так, изменение степени превращения от 92 до 96% требует около 60% от всего объема катализатора (при оптимальном температурном режиме) и приводит к повышению температуры всего на 10°. Диаграмма I—х показывает, что при адиабатическом повышении степени превращения с 92 до 96% процесс не выходит за пределы зоны со скоростями не меньше 0,9 от максимально возможной. Этим и определяется возможность проведения последнего этапа контактирования в отдельном слое без теплообмена. [c.305]

Процесс охлаждения газа после первой стадии контактирования изобразится на диаграмме I—х прямой, параллельной оси абсцисс. Охлаждать газ можно также лишь до 440°, так как при более низких температурах начальная скорость реакции во втором контактном аппарате становится слишком малой. Пренебрегая потерей тепла во втором контактном аппарате, протекающий в нем процесс можно изобразить прямой, параллельной адиабате первого аппарата. Из полученного графика (рис. 62) видно, что температурные условия протекания реакции в обоих аппаратах значительно отклоняются от оптимальных. В начале процесса температура слишком низка, в конце, наоборот, слишком высока. Процесс в обоих аппаратах лишь частично протекает в зоне опти- [c.281]

Из диаграммы (рис. 82) видно, что процесс двухступенчатого контактирования далек от оптимального температурного режима, выражаемого кривой оптимальных температур. В таком контактном узле достигается недостаточно высокий процент контактирования, и, поскольку катализатор работает большей частью при температуре, далекой от оптимальной, в контактные аппараты загружается значительно больше катализатора, чем требовалось бы при более выгодном температурном режиме. Из этой диаграммы можно понять, почему переход в свое время с платинового на ванадиевый катализатор привел к некоторому снижению степени контактирования. При работе на платиновом катализаторе можно было начинать каждую стадию контактирования при 410° (вместо 440°), благодаря чему могла достигаться более высокая степень контактирования, чем на ванадиевом катализаторе. [c.195]

Диаграмма такого четырехступенчатого процесса для 7%-ного колчеданного газа приведена на рис. 85. Как и в двухступенчатом процессе, газ поступает на контактирование прн 440 . В первой стадии контактирования ио адиабате достигается превращение SO2 в SO3 на 70%, причем температура газа повышается до 590°. Затем газ охлаждается в теплообменнике до 490—500 и проходит через второй слой катализатора. Здесь степень контактирования достигает 90%, а газ снова нагревается за счет тепла реакции до 525°. После охлаждения газа до 460° протекает третья к. >-0 стадия контактирования— [c.199]

При расчете контактного аппарата устанавливают оптимальный температурный режим процесса окисления сернистого ангидрида и составляют диаграмму t—х затем определяют количество контактной массы, которое необходимо загрузить на каждую полку аппарата . С течением времени активность контактной массы, выражаемая константой К скорости реакции, уменьшается, поэтому соответственно снижается степень контактирования на диаграмме t—л это выражается тем, что адиабата не доходит до оптимальной кривой. При этом установленная первоначально расчетом температура газа на входе в контактную массу уже не яв- [c.145]

Уравнение (57) показывает, что lia диаграмме i — л (рис, 203) адиабатический процесс изобразится прямой с тангенсом угла наклона, равным X. Зная начальную концентрацию а и температуру начала реакции U, эту прямую нетрудно построить. При помощи этой прямой можно определить изменение температуры со степенью контактирования и изобразить протекание адиабатического [c.439]

Пусть на этой диаграмме построены изотермы ti,. .. При помощи диаграммы t — х. можно определить степени контактирования, достигаемые при указанных температурах при адиабатическом процессе. Пусть они составляют Xi, Хо. .. Переходя теперь [c.439]

Рабочая диаграмма одноступенчатого аппарата показана на рис. 39. 3. Так как уходящие потоки находятся в равновесии, Ап " Ап -> Ап Ап находятся на кривой равновесия. На рис. 39. 3 показаны четыре состава, относящиеся к работе аппарата. Положение рабочей линии аналогично положению рабочей линии на рис. 37. 8. Однако для хорошо перемешанных фаз, контактирование которых приводит к равновесию, промежуточные точки рабочей линии не изображают рабочие концентрации фаз, как в реальном противоточном процессе. Только конечные точки рабочей линии, показанной на рис. 39. 3, имеют смысл, когда речь идет о ступени равновесия. [c.591]

Рис. IV-16. Диаграмма < —х для пятистадийного процесса контактирования в аппарате с промежуточным теплообменом.

На рис. 7-7 изображена диаграмма /—х зависимости между температурой и степенью контактирования для пятистадийного процесса контактирования с промежуточным теплообменом при [c.199]

На рис. 1У-16 показана зависимость степени контактирования от температуры (диаграмма 1 — х.) для пятистадийного процесса окисления (аппарат с пятью слоями контактной массы) при содержании в газе 7% ЗОг и 11% О2. [c.79]

На рис. 4 изображена диаграмма i—х для пятистадийного контактирования с прсмежуточным теплообменом при содержании в газе 7% ЗОа и 11%0. . Прямая А А соответствует адиабатическому процессу, когда в первом слое контактной массы температура газа повышается за счет тепла реакции, ВВ—кривая равновесной степени контактирования, СС—кривая оптимальных температур. Пунктирные кривые соответствуют скоростям реакции, составляющим от 0,9 до 0,5 от максимальной скорости, что обусловлено отклонением температуры от оптимальной. [c.31]

На рис. 60 изображена диаграмма температура—степень контактирования I—х) для пятистадийного контактирования с промежуточным теплообменом при содержании в газе 7% 50г и 11% Ог. Прямая ЛЛ соответствует адиабатическому процессу, когда в первом слое контактной массы происходит повышение температуры газа за счет тепла реакции ВВ—кривая равновесной степени контактирования СС—кривая оптимальных температур. Пунктирные кривые соответствуют скоростям реакции, составляющим 0,9 0,8 0,7 и 0,5 от максимальной (вследствие отклонения температуры от оптимального значения). [c.158]

Во втором слое контактной массы цроцесс цротекает также в адиабатических условиях. Здесь температуры повышаются до 550 °С, а степень контактирования достигает 0,81. После второго слоя контактной массы газ снова охлаждается (новый участок прямой на диаграмме) и поступает в третий слой и т.д. Таким образом, на каждом слое протекает адиабатический процесс, а в общем (в контактном аппарате в целом) он политропический. [c.12]

Аналогично рещается задача и в общем случас. Обычно вследствие более или менее интенсивной теплопередачи процесс отклоняется от адиабатического. Кривая, изображающая протекание реакции, пройдет па диаграмме 1 — х левее адиабаты. Отклонение ее от адиабаты будет пявно на каждой стадии контактирования величине потерь тепла на пройденных этапах контактирования, выраженной в градусах изменения те.мпературы газа. [c.440]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология