Контактные массы степень превращения

Подставив в уравнение (11-2) значения х йх из уравнений (11-3) и (11-4), получают зависимость йо от температуры газа Г на выходе из слоя катализатора. Затем, используя известные значения ко, х Хо, можно решить уравнение (7-13), исследуя найденную зависимость x=f(To) на максимум обычным приемом, и определить таким путем температуру газа То, при которой достигается максимальная степень превращения. На входе в первый слой контактной массы степень превращения равна нулю, на входе во второй и последующие слои — сумме степеней превращения в предыдущих слоях. [c.302]

Для расчета контактного узла выдается задание по производительности, составу газа, числу стадий, скорости газа, типу контактной массы, степени превращения. Расчетом по составленному материальному и тепловому балансу определяется режим температур, концентраций и степеней превращения контактного узла, диаметр аппарата и высота слоев катализатора, поверхность теплообменника и размеры теплообменников, гидравлическое сопротивление. [c.184]

Полученные данные показали, что конечная степень превращения SO2 в SO 3 на контактной массе в виде 12- и 10-миллиметровых колец при прочих равных условиях существенно отличается от степени превращения на гранулированной массе и только 8-миллиметровые кольца приближаются по активности единицы объема к гранулированной массе. Степени превращения на гранулированной массе и 8-миллиметровых кольцах хорошо согласуются с вычисленными по кинетическому уравнению с учетом коэффициентов использования внутренней поверхности. [c.191]

В современных сернокислотных контактных аппаратах по ряду параметров (температуре, составу реакционной смеси, линейной скорости газа) возникают пространственные неоднородности, появление которых связано как с несовершенством конструкции реакторов (входных и выходных устройств, встроенных теплообменников [1]), так и со способом и качеством загрузки контактной массы [2]. Обследование контактного аппарата мощностью 440 т серной кислоты в сутки показало, что неоднородности по температуре на входе в слой могут составлять 30— 70°С, а на выходе — 25—40°С. Это приводит к снижению степени превращения на выходе из слоев и на 0,5—1% ухудшает общую конверсию. [c.127]

В промышленных реакторах необходимо обеспечить минимальное время контакта. Расчеты показывают, что максимальная производительность достигается в том случае, когда степени использования контактной массы в начале п конце ступеней контакта соответственно равны между собой. Если процесс изобразить на диаграмме температура — степень превращения (рис. У1-21), то концы горизонтальных сегментов, соответствующие промежуточному охлаждению [c.266]

Необходимый объем контактной массы для осуществления заданной степени превращения может быть определен приблизительно, когда известно фиктивное время контакта и количество газа, проходящее через соответствующий объем катализатора. Фиктивное время контакта — это соотношение между объемом каталити- [c.286]

В качестве побочных продуктов образуются пропионовый альдегид, ацетальдегид, формальдегид, ацетон, СО, СОа и вода. Катализаторо.м-для этого процесса служит окись меди, нанесенная на непористый носитель (пемзу или карборунд) в количестве 0,5—1,5% (масс.). Позднее был разработан молибдено-кобальтовый катализатор с висмутом и другими добавками. Окисление ведут при 320—350 °С и времени контакта 0,5—1,0 с в присутствии водяного пара, позволяющего улучшить условия выделения акролеина и подавляющего реакции глубокого окисления. Последний эффект достигается также при добавлении в исходную газовую смесь микроколичеств (0,05% от массы пропилена) бромистых или хлористых алкилов. Состав исходной смеси диктуется пределами взрывоопасных концентраций. Соотношение (мольное) пропилен кнслород водяной пар поддерживают равным 4 1 5 или 1 1,5 3, т. е. выше верхнего или ниже нижнего пределов взрываемости. В зависимости от состава газовой смеси процесс ведут с рециркуляцией пропилена или без нее. Реакцию окисления проводят в многотрубчатых контактных аппаратах с солевым теплоносителем. Реакционные газы проходят водную промывку, при этом получают 1,5—2%-ный раствор акролеина в воде,содержащий также побочные продукты реакции — ацетальдегид, пропионовый альдегид й т. д. Акролеин выделяется из водного раствора, ректификацией очищается от ацетальдегида и экстрактивной дистилляцией с водой — от пропионового альдегида. Выход акролеина составляет 67—70% при степени превращения пропилена 50%. [c.207]

Наконец, следует отметить, что в реальных условиях устойчивость режима контактного узла достигается путем определенного увеличения объема контактной массы в слоях контактного аппарата. Тем самым создается, так называемый, запас катализатора, причем условия неустойчивости процесса, о которых говорилось ранее, оказываются заведомо невыполненными [86]. Устойчивый ход процесса окисления зависит, главным образом, от величины запаса катализатора в первых двух слоях контактного аппарата и связан с поддержанием в этих слоях определенного режима контактирования, при котором значения степеней превращения диоксида серы в триоксид на выходе каждого из них оказываются практически равновесными. В этом случае условие устойчивости процесса может быть учтено в алгоритме оптимизации как ограничение на величину (коэффициент) запаса катализатора в данном слое, значения которой не могут быть менее заданной. Введем время контакта в слое — отношение объема контактной массы к объемной скорости газового потока через слой. Тогда коэффициент запаса слоя можно представить в виде [c.148]

В промышленности каталитические процессы осуществляют как по циклическим, так и по открытым (прямоточным) схемам. Циклические схемы позволяют достигать практически полного использования реагентов, они малоотходны или безотходны. Особенностью этих схем является проведение каталитического акта в условиях иногда весьма далеких от равновесия, но с оптимальными скоростями и высокой удельной производительностью катализатора (в расчете на единицу массы, объема или площади активной поверхности) и контактного узла в целом. Однако рециркуляция требует затрат энергии и увеличения объема аппаратуры. В открытых прямоточных схемах за один проход реакционной массы через контактный аппарат достигается большая степень превращения реагентов, но суммарные их потери больше, чем в циклических схемах. [c.200]

Главным недостатком взвешенного слоя по сравнению с неподвижным является снижение движущей силы процесса вследствие более полного перемешивания газа, а также из-за прохождения части газа через слой в виде крупных пузырей. Как было показано, снижение движущей силы пропорционально степеии превращения в данном слое она сильно снижается при высокой степени превращения в одном слое (см. гл. II). Применение многослойных аппаратов позволяет сблизить движущую силу процесса в аппаратах со взвешенным и неподвижным катализатором и одновременно приблизить температурный режим к оптимальному. Для некоторого снижения степени перемешивания и разбивания крупных пузырей помещают во взвешенном слое насадки различных видов. Однако это усложняет конструкцию реактора. Другой недостаток — истирание зерен катализатора, особенно острых углов и ребер. Для взвешенного слоя необходимы высокопрочные, износоустойчивые, мелкозернистые контактные массы, те же контактные массы, которые используются в неподвижном слое, как правило, не применимы. [c.247]

Получаемая на основе белой сажи контактная масса СВБ обладает высокой стабильностью свойств и активностью в широком интервале температур. Степень превращения SO2, определенная в стандартных условиях, составляет при 420 °С не менее 45 %, а при 485 °С — не менее 85%. [c.156]

Процесс окисления SO2 в SOg идет с выделением тепла. Температура газовой смеси по мере продвижения в контактной массе повышается. Чтобы учесть это, расчет на диаграмме ведут по небольшим участкам по изменению степени превращения, полагая на каждом участке температуру постоянной. [c.64]

Степень использования контактной массы в конце каждого слоя должна быть больше, чем в начале. При этом Ax i — изменение степени превращения по адиабате до достижения оптимальной кривой и Ax i — изменение степени превращения после пересечения кривой оптимальных температур связаны соотношением [c.73]

Более точно необходимое время контакта газа с катализатором рассчитывают по уравнению (11.26), деля каждый слой контактной массы на несколько произвольно выбранных участков. Суммируя найденные значения, получают общее время контакта в слое. Обычно для окисления используют контактные аппараты с добавлением холодного воздуха между слоями. На входе в контактный аппарат поддерживают концентрацию SO2 10% (об.) и степень превращения в первом слое доводят до 0,5—0,55, а на последующих стадиях контактирования добавляют такое количество воздуха, чтобы содержание кислорода в газе приближалось к оптимальному. [c.95]

Решение. Первый слой контактной массы делим на 5 участков. Степени превращения после каждого участка принимаем равными 0,15 0,25 0,40 0,47 и 0,5. [c.96]

Катализ является основным средством управления химическими превращениями, регулирования их скорости, направления реакции в сторону образования желаемых продуктов. Прогресс химической промышленности, возможность получения новых продуктов, использование более доступных сырьевых ресурсов, реализация новых совершенных технологических схем все в большей степени определяются успехом в изыскании достаточно активных катализаторов. Работы в этом направлении ведутся очень широко, но пока в значительной степени эмпирически, путем испытания тысяч веществ и их комбинаций, что требует громадной затраты времени и труда. Исключительно большое значение имеет поэтому выявление закономерностей, позволяющих предвидеть каталитическое действие, указывать пути подбора катализаторов для новых химических реакций. Не меньшее значение имеет и создание научных основ приготовления катализаторов, методов регулирования величины внутренней поверхности, пористой структуры и механической прочности катализаторов заданного состава. Эти свойства в значительной степени определяют качество промышленных контактных масс, а тем самым и важнейшие производственные показатели химических процессов, основанных на их применении. [c.3]

Степень контактирования — условный термин, означающий степень окисления ЗОг в ЗОз. Следует помнить, что катализатор (контактная масса) ускоряет процесс, но не влияет на величину степени окисления (степень превращения). [c.74]

Следует помнить, что катализатор (контактная масса) ускоряет процесс, но не влияет на степень окисления (степень превращения). [c.66]

Оптимальные условия окисления. Оптимальные условия работы контактного аппарата выбираются с учетом многих факторов. Прежде всего они должны обеспечивать высокую степень контактирования. При этом содержание ЗОг в выхлопных газах будет минимальным. Например, при окислении газа, содержащего 7% 80г (степень превращения 99%), в отходящих газах будет находиться лишь 0,07% ЗОг. Такие газы можно выбрасывать в атмосферу без дополнительной очистки. Однако для достижения такой высокой степени контактирования необходимо поддерживать ДОВОЛЬНО низкую температуру процесса, что значительно снижает окорость реакции. Кроме того, для достижения высокой степени контактирования требуется больше контактной массы. [c.73]

В производственных условиях существенное значение имеет скорость окисления ЗОг. От скорости этой реакции зависит количество диоксида серы, окисляющегося в единицу времени на единице массы катализатора, и, следовательно, расход катализатора, размеры контактного аппарата и другие технико-экономические показатели процесса. Процесс стремятся вести так, чтобы скорость окисления ЗОг, а также степень превращения были возможно более высокие. [c.143]

С течением времени активность ванадиевой контактной массы снижается (вследствие засорения пор, взаимодействия ванадия с компонентами газовой смеси и др.), поэтому для достижения максимальной степени превращения по мере протекания процесса постепенно повышают температуру газа на входе во все слои контактной массы. [c.144]

На рис. 6-2 показаны результаты расчета зависимости степени превращения от температуры газа на входе в контактную массу и активности катализатора в первом слое (л о=0). Для свежей контактной массы максимальная степень превращения (д =0,75) достигается при 440 °С. При этой же температуре и снижении активности контактной массы в 2 раза степень превращения х составляет всего 0,62. Однако, если увеличить температуру газа на входе в контактную массу до 472 °С, степень контактирования повысится до 0,68 — максимального значения х в этих условиях. [c.144]

Рис. В-2. Зависимость степени превращения х от температуры газа на входе в контактную массу и активности контактной массы

Кривая зависимости константы скорости реакции окисления 80г от температуры на ванадиевых контактных массах БАВ и СВД имеет два излома при 440 и 530 °С, что указывает на изменение энергии активации Е [уравнение (6-8)] в этих точках (рис. 6-5 и 6-6). Ниже приведена константа скорости окисления к на гранулированной контактной массе БАВ и СВД при степени превращения л >0,6 и различной температуре [c.148]

В промышленных аппаратах активность ванадиевой контактной массы со временем снижается, поэтому катализатор полностью или частично заменяют через каждые 3—5 лет. При хорошей очистке газа и устойчивом температурном режиме активность контактной массы может сохраняться в течение продолжительного времени (до 10 лет). Перед выгрузкой контактную массу в течение 20—30 ч продувают горячим сухим воздухом при температуре выше 400 °С. После того, как прекратится выделение 80з, температуру воздуха снижают, контактный аппарат охлаждают и катализатор выгружают. Потерявшую активность ванадиевую контактную массу направляют на завод-изготовитель для извлечения ванадия и приготовления нового катализатора. При частичной замене контактной массы из нее удаляют мелочь, а оставшуюся массу загружают в контактный аппарат в качестве среднего слоя катализатора. Первый и последний слои состоят из свежей контактной массы, благодаря этому снижается температура зажигания первого слоя катализатора наличие свежей массы в последнем слое обеспечивает высокую общую степень превращения. < [c.149]

Во втором слое контактной массы процесс протекает также в адиабатических условиях. Здесь температуры повышаются до 550 С, а степень превращения достигает 0,81. После второго слоя контактной массы газ снова охлаждается (новый участок прямой на диаграмме) и поступает в третий слой и т. д. [c.154]

Уравнение (6-14) позволяет рассчитать температуру газа, выходящего из слоя контактной массы, если известны его температура на входе в контактную массу и степень превращения, или же определить температуру газа, если известна степень превращения. [c.155]

Для достижения высокой степени превращения необходимо заканчивать процесс при возможно более низкой температуре. Однако в условиях, близких к равновесным (стр. 142), значительно уменьшается константа к скорости реакции (стр. 148), т. е. замедляется скорость процесса. Поэтому, чем выше степень превращения, тем продолжительнее должно быть время контакта и, следовательно, больше объем катализатора. Это наглядно показано на рис. 6-11 для газа после обжига колчедана. Ввиду сравнительно высокой стоимости ванадиевой контактной массы в заводских условиях важно выбрать наиболее экономически целесообразную степень превращения. [c.158]

Производительность сернокислотной системы может быть увеличена в еще большей степени, если одновременно повысить концентрацию ЗОз в газе и увеличить количество контактной массы для сохранения высокой степени превращения. Но количество контактной массы при этом настолько возрастает (см. рис. 6-11), что ее стоимость и затраты электроэнергии на преодоление дополнительного гидравлического сопротивления катализатора существенно повлияют на технико-экономические показатели работы всего завода, поэтому возможности повышения производительности указанным способом ограничены. [c.160]

При работе на концентрированном диоксиде серы и при недостаточно высокой степени превращения должна быть предусмотрена очистка отходящих газов от ЗОг, что связано с дополнительными капитальными затратами на строительство очистной установки и расходами на ее обслуживание. Кроме того, с повышением концентрации ЗОг увеличивается разогрев контактной массы, особенно на первом слое катализатора, поэтому этот слой должен состоять из термически стойкой контактной массы. Таким образом, концентрацию 502 в газе следует устанавливать с учетом ряда факторов, влияющих на технико-экономиче- ские показатели работы сернокислотного завода. [c.160]

С понижением температуры газа на входе в первый слой контактной массы увеличивается степень превращения, достигаемая на этом слое, так как представляется возможным увеличить разность температур на выходе и входе газа в этот слой, уменьшается необходимая поверхность теплообменника, в котором нагревается газ, поэтому на первый слой загружают контактную массу с пониженной температурой зажигания (ИК-4, СВС и др.). [c.166]

В промышленности используются контактные аппараты с промежуточным теплообменом, имеющие, от трех до пяти слоев контактной массы. При дальнейшем увеличении числа стадий степень превращения повышается незначительно, но сильно усложняется монтаж и обслуживание контактных аппаратов, поэтому такие многослойные аппараты применяются в редких случаях. [c.166]

Подставим в уравнение (16-2) значения х и йх нз уравнений (16-3) и (16-4) и получим зависимость ка от температуры газа Т на выходе нз слоя катализатора. Затем, используя известные значения ко,х и Хо, решим уравнение (7-13), исследуя на максимум обычным приемом найденную зависимость х = (То), и определим таким путем температуру газа Го, при которой достигается максимальная степень превращения. На входе в первый слой контактной массы степень превращения равна нулю, на входе во второй и последующие слои — сумме степеней фсвращения в предыдущих слоях. [c.420]

На основании данных о влиянии промоторов на электропроводность растворов силоксандиолятов К и Ыа в циклосилоксанах и на кинетику полимеризации последних [11, 12, 29, 48, 50, 53] можно полагать, что ускорение реакции промоторами в массе вызвано превращением контактных ионных пар силоксанолята в более активные разделенные промотором ионные пары, активность которых возрастает по мере увеличения степени сольватации катиона [c.480]

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ, характеризует изменение скорости данной р-ции при введении в реакц. систему катализатора. Наиболее точная мера К. а.— константа скорости р-ции. Различают удельную К. а., отнесенную к единице массы или пов-сти всей фазы катализатора, и атомную К. а., отнесенную к одному атому только активного компонента катализатора. Иногда как меру К. а. используют энергию активации, степень превращения реагента, выход продукта р-ции, время или т-ру р-ции, при к-рых достигается определ. степень превращения. Данные о К. а. используют при установлении механизма каталитич. р-цйй, а также при расчетах контактных аппаратов и оптимизации пром. процессов. [c.248]

Существенное повышение длительности устойчивой работы катализатора, повышение его производительности и снижение температуры процесса достигается при введении в его состав наряду с u lg и КС1 также хлоридов редкоземельных элементов или скандия, индия, циркония, тория, урана [563, 591, 601—612]. Согласно патентным данным [601, 563, наилучшие результаты получаются на катализаторе, содержащем 1—20% хлорида меди на силикагеле при атомном отношении щелочного металла к меди 0,8—1,2 и редкоземельного элемента к меди не менее 0,15. На этом катализаторе при 350° С и объемной скорости 80—160 л НС1 на 1 кг контакта в час достигается практически устойчивая степень превращения НС1, равная 76,5 и 73,5% соответственно. За 25 суток было отмечено лишь незначительное снижение активности унос контактной массы также был небольшим. [c.280]

Для окисления использовался износоустойчивый катализатор на алюмосиликатной основе, истирание которого не превышает 1 % в месяц. Лабораторные испытания показали, что в результате несоблюдения условий термообработки катализатора, приготовленного на опытном заводе УНИХИМа, активность большей части контактной массы оказалась заниженной на 25—30%, что в известной степени уменьшило достигаемые степени превращения. [c.190]

Активность катализатора определяется степенью превращения сернистого ангидрида в серный, которая при 1/= 4000 ч , содержании в газовой смеси 10% (об.) ЗОг и 90% (об.) воздуха и 485°С должна составлять не менее 85%. При соблюдении всех параметров технологического режима степень окисления ЗОа достигает 92%. Температура зажигания (см. гл. II) свежего катализатора при нормальной газовой смеси составляет около 380°С [2] вместо 420 °С для массы БАВ [147]. Снижение температуры газа на входе в аппарат на 40—45 °С дает значительный экономический эффект вследствие повышения степени контактирования в первом слое, что способствует увеличению степени превращения ЗСЗг во всем аппарате сокращения требуемой поверхности теплообмена для нагрева газа, поступающего в аппарат уменьшения опасности перегрева контактной массы в конце первого слоя, а следовательно, и опасности термической инактивации катализатора [148—150]. [c.162]

При работе на печах КС содержание 50з в обжиговом газе невелико (см. рис. 3-5). Количество кислоты, выходящей из промывного отделения, (составляет около 1 % общей производительности установки, поэтому концентрация 31р4 в кислоте промывных башен (а следовательно, и парциальное давление) повышается настолько, что часть 51р4 уносится газом в контактное отделение. Тетрафторид кремния отравляет контактную массу и снижает общую степень превращения. Так, по данным одного завода, оборудованного печами КС, содержание 8гр4 в пересчете на фтор в кислоте первой и второй промывных башен достигало 1,1 и 2,3 г/л. В течение 6 мес. работы активность контактной массы первого слоя снизилась настолько, что ее пришлось заменить новой. [c.121]

Процесс окисления SO в контактных аппаратах с промежуточным теплообменом, состоит в том что газ, подогретый до температуры несколько выше температуры зажигания (400— 420X7, пропускают через первый слой контактной массы, где происходит окисление 60—80% SO2 от его общего количества. За счет выделения тепла реакции температура газа повышается до 550—580 Х. Скорость реакции в таких условиях очень велика, и для ее протекания требуется небольшое количество контактной массы. Однако дальнейшее окисление диоксида серы приостанавливается, так как степень превращения практически достигает равновесной. [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология