Очистка газов контактных ядов

В 1867 г. Г. Дикон разработал получивший всемирную известность хлорный процесс—получение хлора окислением НС1 воздухом над медными соединениями. В 1867 г. А. Гофман получил впервые формальдегид окислением метилового спирта воздухом над платиной. В 1871 г. М. Г. Кучеров открыл замечательную реакцию гидратации ацетилена разбавленной серной кислотой в присутствии ртутных солей, которая лежит в основе многих каталитических превращений ацетилена, его гомологов и производных. В 1875 г. Кл. Винклер разрешил, наконец, проблему каталитического окисления SO, в SO3 воздухом в присутствии платинового катализатора, разработав промышленный способ контактного синтеза серной кислоты. Этот вопрос имеет многолетнюю интересную историю, начиная с работ И. Деберейнера и патента П. Филлипса в 1831 г., рекомендовавшего также платиновый катализатор, по потерпевшего неудачу из-за неумения проводить очистку сернистого газа от контактных ядов. В 1877 г. М. М. Зайцев опубликовал свои исследования по восстановлению различных органических соединений водородом в гетерогенной фазе над платиной или палладием, предвосхитив по существу методику гидрирования, разработанную гораздо позднее. В том же 1877 г. Н. А. Меншуткин начал свои классические исследования по приложению химической кинетики к органическим ссединениям в области изучения скоростей этерификации различных карбоновых кислот спиртами. В 1878 г. А. М. Бутлеров открыл реакцию уплотнения олефинов под действием серной кислоты, что явилось преддверием к синтезу высокомолекулярных соединений и процессов алкили-рования, имеющих сейчас огромное значение. Г. Г. Густавсон провел ряд исследований по каталитическому действию галогенидов алюминия на органические соединения, несколько опередив работы Ш. Фриделя и Дж. Крафтса. [c.15]

Наиболее трудно осуществимым требованием является устойчивость к действию контактных ядов. Самым эффективным средством борьбы с контактными ядами является пока что тщательная очистка реагирующих веществ от вредных для катализатора примесей, а также от пыли, которая механически покрывает (экранирует) поверхность катализатора. Поэтому большинство промышленных каталитических установок снабжены более или менее сложной и громоздкой аппаратурой очистки газа. [c.179]

Вторая операция — очистка газов для обеспечения достаточно долговременной работы катализатора (2—4 г) —включает ряд разнохарактерных процессов и аппаратов, общие габариты которых достигают 40% всего оборудования цеха и требуют значительного обслуживающего персонала и больших энергетических затрат. Прежде всего реакционные газы освобождают от пыли в циклонах, электрофильтрах и полых промывных башнях. Но и после этого необходима тонкая очистка от контактных ядов. [c.13]

Контактное окисление сернистого аигидрида — одна из дорогих операций, связанных со значительными энергозатратами для обеспечения работы турбогазодувок, транспортирующих газ через всю систему. По занимаемому объему контактные аппараты не превышают 10% от общего оборудования цеха. Они просты в обращении и при постоянных условиях подготовки газа и постоянной концентрации сернистого ангидрида, а также при обеспечении хорошей очистки от контактных ядов могут работать длительное время без наблюдения. При хорошей подготовке газа к контактному окислению процесс перехода ЗОг в 50з протекает без осложнений и для его [c.81]

С переходом сернокислотной промышленности на ванадиевые катализаторы, являющиеся достаточно эффективными и менее чувствительными к присутствующим в газе контактным ядам, в ряде случаев необходимость использования увлажнительной башни в системе мокрой очистки газа отпала. [c.83]

На некоторых предприятиях синтетического аммиака конвертированный газ промывают жидким азотом, что обеспечивает весьма тонкую очистку. Азотоводородная смесь после промывки жидким азотом практически свободна от контактных ядов — окиси углерода, кислорода и водяных паров, а также от инертных газов. [c.48]

Весьма многие катализаторы очень чувствительны к примесям контактных ядов, которые могут быть в технических веществах (главным образом, примеси соединений, содержащих серу), поэтому последние надо подвергать предварительной очистке от антикатализаторов— детоксикации [32]. Как уже указывалось (стр. 69), технические газы очищают от сернистых примесей методами сухой или влажной сероочистки, доводя содержание общей серы в газе до 0,1—0,2 г/100 м . [c.74]

Помимо контактных аппаратов, предназначенных для проведения синтеза химических продуктов, применяются аппараты для каталитической очистки газов от вредных примесей (ядов), отравляющих катализатор. Колонны, служащие для этой цели, называются колоннами предкатализа (форконтактными аппаратами). [c.64]

Тонкая очистка. На этой стадии осуществляют каталитическое превращение таких контактных ядов, как монооксид углерода (его в газовой смеси остается еще Oi—0,6%) в инертный, не участвующий в синтезе аммиака газ — метан, процесс ведут при 3 МПа (30 атм) и 100-150 "С [c.342]

Все искусственные горючие газы, полученные в результате термической переработки твердого топлива, содержат в том или ином количестве серусодержащие соединения. Первоисточником сернистых соединений в газе является сера исходного топлива. В процессе термической переработки топлива (полукоксования, коксования, газификации и др.) входящие в него вещества, содержащие серу, претерпевают изменения и в некоторой части переходят в газ в виде неорганических и органических соединений в зависимости от характера соединений серы в топливе и от способа переработки его. Например, при коксовании в газ переходит 25—40% серы, при газификации 65—90%. В газе сера содержится главным образом в виде неорганических соединений Нг8 (до 95%) и в небольшом количестве в виде органических сероуглерода ( Sa), сероокисиуглерода OS, меркаптанов (RSH), тиоэфиров R—S—R и др. Содержание сернистых соединений в газе зависит от количества серы в исходном топливе. Наличие сернистых соединений в газе во многих случаях нежелательно, а иногда и вовсе недопустимо. Бытовой газ может содержать лишь незначительное количество соединений, содержащих серу. Сероводород является сильным ядом предельно допустимая концентрация его в воздухе производственных помещений принята 0,01 мг л. При горении сернистые соединения образуют сернистый ангидрид, который также вызывает отравления организма. Сернистые соединения, содержащиеся в газе, который применяется в металлургической и стекольной промышленности, значительно снижают качество металла и стекла. Серусодержащие соединения, находящиеся в газе, корродируют аппаратуру. Особенно большие требования предъявляются к синтез-газу по содержанию сернистых соединений, так как они отравляют контактную массу, снижая тем самым ее активность. Поэтому в синтез-газе допускаются лишь следы сернистых соединений. При очистке газа от сероводорода можно получать товарную серу. [c.297]

Вторая существенная особенность хроматографического режима — это происходящая при перемещении полосы очистка реагирующих веществ от посторонних примесей (кроме содержащихся в газе-носителе), а эти примеси могут играть роль контактных ядов, ингибиторов, газовых промоторов, инициаторов. Это же относится к более или менее стойким [c.31]

Влияние примесей мышьяка в газе на каталитическую активность ванадиевых катализаторов даш работников, связанных с сернокислотной промышленностью, общеизвестно. Установленные жесткие норш по очистке от этого контактного яда, как правило, соблюдаются большинством заводов. [c.7]

В последние годы вступили в строй заводы синтетического аммиака с новой технологической схемой очистки конвертированного газа промывкой его жидким азотом. Указанный способ обеспечивает весьма тонкую очистку газа. Азотоводородная смесь после промывки жидким азотом практически свободна от контактных ядов — окиси углерода, кислорода и водяных паров, а также от инертных газов. Суммарная концентрация всех примесей в очищенном газе не превышает 0,01%, в том числе окиси углерода не более 0,002—0,004%. [c.111]

Платиновые сплавы чувствительны к примесям, содержащимся в аммиачно-воздушной смеси. В присутствии 0,0002% фосфористого водорода в газовой смеси степень конверсии аммиака снижается до 80%. Менее сильными контактными ядами являются сероводород, ацетилен, хлор, пары смазочных масел, пыль, содержащая окислы железа, окись кальция, соли калия, а также песок и др. Поэтому воздух и аммиак до поступления в конвертор тщательно очищают. Воздух промывают водой или раствором соды, который поглощает кислые пары и газы жидкий аммиак очищают перегонкой (дистилляция). В качестве второй ступени очистки газов применяются сухие фильтры, фильтрующими материалами служат шинельное сукно, керамические трубки, фильтровальный картон и др. [c.368]

В СССР для производства серной кислоты все большее применение находит элементарная сера. При сжигании серы получается более концентрированный газ с наибольшим содержанием кислорода, что весьма важно в производстве серной кислоты контактным способом. После сжигания серы не остается огарка, удаление которого при обжиге колчедана усложняет производство и загрязняет территорию завода. Отсутствие в сернистом газе огарковой пыли не требует сухой очистки газа и облегчает эксплуатацию котлов-утилизаторов. При переработке природной серы, не содержащей мышьяка, нет надобности в мокрой очистке обжигового газа от ядов для контактной массы. Все это упрощает схему производства серной кислоты из серы. [c.26]

При контактном окислении сернистого ангидрида обжигового газа, не подвергшегося тонкой очистке, рекомендуется применять контактные аппараты с псевдоожиженным слоем катализатора. В качестве контактной массы в аппаратах, в которых не требуется достигать высокого процента контактирования, целесообразно применять механически прочный железный катализатор, изготовленный на основе колчеданных огарков. Достоинствами этого катализатора по сравнению с широко применяемыми ванадиевыми контактными массами являются его низкая стоимость и устойчивость к действию контактных ядов. На железных катализаторах легко достигается 30—40% контактирования. [c.188]

Приведенная схема мокрой очистки газа в промывном отделении обеспечивает удаление мелкодисперсных твердых частичек и химических примесей из газа. Разработанная в начале XX в. тех нология промывки газа (классическая схема работы промывного отделения) обеспечивала такую тонкую очистку газа, что позволяла вести процесс контактного окисления сернистого газа на очень чувствительных к контактным ядам платиновых катализаторах. [c.83]

Давление в системах синтеза аммиака раньше поддержива лось в пределах 750— 1000 ат. При этом давлении за рубежом в настоящее время работают лишь старые заводы. Построенные в последние годы системы синтеза аммиака при высоком давлении работают при 450—600 ат. Это связано с внедрением экономичных способов тонкой очистки газа от контактных ядов и повышением активности катализатора синтеза аммиака при этих условиях отпадает необходимость вести процесс под давлением 750—1000 ат. [c.248]

В начале XX столетия в изучении контактного процесса были достигнуты значительные успехи 5 б. Было установлено, какие примеси в газе вызывают отравление платиновых катализаторов, и найдены пути очистки газов от этих ядов . Кроме того, были получены данные о зависимости равновесной степени превращения SO2 в SO3 от состава газовой смеси и температуры, а также о влиянии этих факторов на кинетику контактного процесса на платине. С того времени контактный процесс вступил в фазу своего интенсивного развития. Расширению производства серной кислоты контактным способом способствовал растущий спрос на крепкую чистую серную кислоту и на олеум (для производства взрывчатых веществ, очистки нефтепродуктов и др.). [c.158]

Важнейшие тенденции развития производства серной кислоты контактным способом Г) интенсификация процессов проведением их во взвешенном слое (печи и контактные аппараты КС), применением кислорода, производством и переработкой концентрированного газа, применением активных катализаторов 2) упрошение способов очистки газа от пыли и контактных ядов (более короткая технологическая схема) 3) увеличение мощности аппаратуры 4) комплексная автоматизация производства 5) снижение расходных коэффициентов по сырью и использование в качестве сырья серусодержащих отходов различных производств (газов цветной металлургии, сероводорода, кислого гудрона и т. д.) 6) комбинирование нитрозного способа с контактным путем установки однослойных контактных аппаратов КС для частичного окисления сернистого ангидрида перед башнями нитрозных систем 7) обезвреживание отходящих газов. [c.315]

Для более тонкой очистки газа от мелкой пыли используются электрофильтры. В современных электрофильтрах газ очищается до содержания 0,05—0,1 г пыли на 1 м газа. Однако даже такая тонкая очистка в электрофильтрах недостаточна для контактного способа производства серной кислоты. Для окончательного освобождения газа от оставшихся частиц пыли и более полного отделения АзаОз и селена, являющихся сильными контактными ядами, необратимо отравляющими контактную массу, применяют очистку в промывных башнях и мокрых электрофильтрах. Последние называются так потому, что в них выделяются мельчайшие капельки воды, в которых растворены триоксиды серы и мышьяка. Образование мельчайших капелек (тумана) в газе происходит при увлажнении и охлаждении его до 30—50°С. После очистки от ядов газ осушают в сушильных башнях 93— 95%-ной серной кислотой. Подготовленный таким образом газ подается турбокомпрессором в контактное отделение для окисления диоксида серы. [c.258]

В некоторых случаях, особенно в процессах гидрирования, применяются катализаторы, на которых может идти и превращение вредных примесей. Если контактный процесс осуществляется в условиях, когда превращение примеси протекает в области внешней диффузии, а продукты ее превращения каж конечные, так и промежуточные не вредны для основной реакции, то предварительная очистка газа не обязательна. Очевидно, что в таких случаях процесс очистки газа может быть совмещен в одном аппарате с основным процессом без ухудшения основного каталитического процесса. В работах [6, 9, 14] показано, что окись углерода — сильный яд в отношении реакции гидрирования двуокиси углерода на никель-хромовом катализаторе. Однако, если контактный процесс проводить в таких условиях, когда гидрирование СО протекает во внешней диффузионной области, то наличие окиси углерода не оказывает влияния на скорость превращения двуокиси углерода. Полученные данные по исследованию макрокинетики процессов гидрирования СО и СОг позволили решить вопрос совместной очистки водородсодержащих газов от указанных примесей в промышленных условиях производства аммиака [10] и капролактама [15]. С другой стороны, известно, что кислород и окись углерода являются ядами в процессе синтеза аммиака на железных катализаторах, хотя превращение этих веществ в условиях синтеза безусловно протекает во внешней диффузионной области [7]. Обусловлено это, однако, действием паров воды, образующейся при гидрировании указанных примесей. [c.125]

Очистка обжигового газа от примесей и контактных ядов. [c.7]

Газы, полученные для синтеза аммиака, как правило, содержат контактные яды СО, СО2, Н2О, О2 и НзЗ. Сероводород является также ядом для катализаторов синтеза метанола и высших спиртов. Для нормальной работы цехов синтеза аммиака технологический газ должен быть тщательно очищен от всех этих ядов, а газ, поступающий на синтез спиртов, — от сероводорода. Наибольшую трудность представляет очистка газа от НаЗ, СО и СО . Поэтому в настоящей главе рассматриваются способы очистки промышленных газов только от этих примесей. [c.151]

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]

В последующие годы низкотемпературные катализаторы были усовершен- Ствованы и одновременно проведен комплекс мероприятий по очистке исходного газа, что с соответствующим аппаратурным оформлением позволило создать промышленные агрегаты низкотемпературного си[ теза. Это прежде всего относится к медь-цинк-алюминиевому катализатору Бласяка, содержа- щему 61% (масс.) СиО, 27% (масс.) ZnO, 7,7% (масс.) AI2O3 [51]. Однако температурный диапазон эффективной работы этого катализатора очень узок, активность его со временем резко снижается, он не обладает достаточной прочностью и чувствителен к перегревам и контактным ядам. По мере снижения активности катализатора для поддержания заданной производитоль-.ности агрегата повышают давление и температуру синтеза. [c.56]

Промывка жидким азотом. В последние годы начинает приобретать широкое распространение очистка газа от окиси углерода промывкой Жидким азото1М. Вместе с окисью углерода при этом удаляются также метан и аргон. В результате получается азотоводородная смесь, очень хорошо очищенная от контактных ядов и инертных газов (СН4 и Аг). Газ, поступающий на промывку жидким азотом, должен быть предварительно тщательно очищен от СОг во избежание забивки аппаратуры глубокого холода твердой двуокисью углерода. Обычно газ очищают от СО2 промывкой раствором этаноламина, а затем раствором едкого натра до содержания в газе не более 0,0005—0,001% СОг- [c.197]

В С ЛА вытеснение платиновых катализаторов ванадиевыми происходило медленнее. В 1927—1929 гг. был опубликован ряд статей, рекламирующих ванадиевые катализаторы. В качестве основных преимуществ, помимо дешевизны, отмечалась полная устойчивость ванадиевых катализаторов ко всем контактным ядам и повышенная каталитическая активность, позволяющая достигать более высокой степени пр вращения, чем на платине. В течение нескольких лет большое число сернокислотных заводов перешло на работу с ванадиевыми катализаторами. Вскоре был разработан способ переработки газа, полученного окиганием серы на ванадиевом катализаторе, без мокрой очистки, благодаря чему значительно сократились капитальные затраты. [c.176]

Мышьяковые примеси в сернистом сырье создают немало трудностей в сернокислотном производстве. Во-первых, они являются ядами для контактных масс, что вызывает необходимость проведения специальной очистки газов. Во-вторых, образующийся иногда в процессе производства АзНз (а также и ЗЬНз) является одним из сильнейших п опасных ядов. Он образуется при взаимодействии мышьяка с водородом, выделяющимся, например, при действии на активные металлы (железо, цинк) разбавленной кислоты. Наконец, та часть мышьяка, которая остается в огарке, затрудняет использование огарка в металлургии, поскольку при окислительном обжиге содержание мышьяка в огарке в 2—3 раза превышает допустимую норму (0,05%). [c.51]

Окисление оксида серы(1У) в оксид серы(У1)—оснбвиой процесс в производстве серной кислоты. Окисление проводят после тщательной очистки газа от пыли, тумана серной кислоты, контактных ядов и осушки. Контактное окисление является типичным примером гетерогенного экзотермического катализа. Оно протекает по уравнению (б). Тепловой эффект <72 реакции зависит от температуры. В интервале 400—700 °С <72 (в Дж/моль) мол<но рассчитать по формуле [c.183]

В первоначальном виде колонны предкаталнза были предназначены только для каталитической очистки азотноводородной смеси от контактных ядов. В дальнейшем они были реконструированы на наших заводах в колонны продуцирующего предкаталнза, в которых, наряду с процессом очистки газов от ядовитых примесей, протекает процесс синтеза аммиака. Содержание последнего в газах после колонн продуцирующего предката-лиза достигает 10—12%. [c.244]