Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Контактное окисление теплота реакции

    Приход тепла в контактном аппарате 1) теплота реакций окисления спирта и 2) теплосодержание спирто-воздушной смеси. Расход тепла 1) теплосодержание контактных газов при входе в теплообменник (на выходе из зоны контакта) и 2) теплопотери. [c.398]

    Метод получения фталевого ангидрида заключается в неполном окислении нафталина, нагретого выше температуры плавления. Пары нафталина вместе с воздухом попадают в трубчатку (конвертор), где при температуре 400—450°, соприкасаясь с катализатором, окисляются на его поверхности с образованием фталевого ангидрида. Смесь паров продуктов реакции с избытком воздуха по выходе из конвертора поступает в камеры-конденсаторы, где фталевый ангидрид, охлаждаясь, осаждается в кристаллическом состоянии. Конвертор помещается в бане с расплавленным свинцом, причем подогрев ведется лишь в начале процесса, в дальнейшем же требуется отвод тепла, так как теплоты реакции достаточно для поддержания требуемой в конверторе температуры. В качестве катализатора пользуются кусочками сплавленной пятиокиси ванадия, которыми заполняют трубки контактного аппарата. [c.166]


    Рассмотрите схему контактного аппарата для окисления аммиака под атмосферным давлением, изображенную на рис. 33, и объясните почему газовая смесь направляется в аппарат сверху вниз каково назначение распределительной решетки как используется теплота реакции  [c.109]

    До впуска в контактный аппарат печной газ подогревают за счет теплоты реакции окисления ЗОг в ЗОз. Для этого перед контактным аппаратом устанавливают теплообменник, в котором горячий газ, выходящий из контактного аппарата, передает тепло газу, поступающему в контактный аппарат. В современных контактных аппаратах теплообмен между газом, выходящим из слоя катализатора, и поступающим на контактирование конструктивно часто обеспечивают внутри контактного аппарата (аппараты с внутренними теплообменниками). [c.205]

    В однополочный контактный аппарат с кипящим слоем контактной массы газ поступает с температурой более низкой, чем температура зажигания катализатора. В нижней части слоя газ нагревается за счет теплоты реакции до заданной оптимальной температуры 550—590 °С и окисляется до заданной степени, которая при разных условиях может составлять от 60 до 80%. Температура поступающего газа определяется из уравнения теплового баланса слоя или ориентировочно по формулам адиабаты (11.57)—(11.60). Газ из форконтакта проходит пылеуловитель и теплообменник, а затем поступает в контактный аппарат с фильтрующими слоями катализатора для завершения окисления сернистого ангидрида. [c.127]

    Контактный аппарат с неподвижным слоем катализатора, работающий под давлением, представляет собой кожухотрубный аппарат, трубки которого заполнены зернами катализатора. Так как окислы железа ускоряют реакцию взаимодействия этилена с кислородом с образованием двуокиси углерода, трубки аппарата изготовляют из хромистых и хромоникелевых сталей. Медь и ее сплавы даже с небольшим количеством ацетилена, содержащегося в газе, могут давать ацетилениды, поэтому они не должны применяться для изготовления аппаратуры. Интенсивный отвод теплоты реакции в этом процессе весьма важен, так как при температуре выше 300 °С ускоряется реакция полного окисления этилена до двуокиси углерода и воды. Теплота отводится циркулирующими высококипящими органическими теплоносителями или водой, испаряющейся в межтрубном пространстве контактного аппарата. Возможность эффективного съема теплоты, образующейся при реакции, является одним из самых сложных вопросов при промышленном осуществлении каталитического окисления этилена. [c.139]


    Скорость окисления диоксида серы в триоксид зависит от температуры процесса, однако при высокой температуре конверсия диоксида серы в триоксид снижается. Поэтому на практике поступают следующим образом. В контактную камеру вводят диоксид серы при 450 °С. После первой зоны катализатора газ нагревают до 600 °С за счет теплоты реакции. Затем газы охлаждают в котле-утилизаторе до 450 °С и пропускают через вторую зону катализатора. При таком режиме время контакта составляет 4 с степень конверсии достигает примерно 90% после первой зоны и 99,5%—99,7% — после второй. [c.259]

    Как видно из предыдущего, теплота реакции при окислении сернистого ангидрида в разбавленном 6—7%-ном газе недостаточна для нагрева поступающих на катализатор холодных газов до 450° — оптимальной температуры контактирования. Необходимо поэтому осуществлять предварительный подогрев газов — либо при помощи теплообменников, либо путем внешнего обогрева, либо, наконец, комбинацией этих двух способов. Экономия, достигаемая в результате применения теплообменников, особенно ощутительна при пользовании дорогим топливом, и поэтому максимальное использование такого рода аппаратов является одним из самых существенных факторов, влияющих на понижение себестоимости конечного продукта. Достаточно указать, что некоторые подогреватели расходуют нередко 150 кг и более угля на тонну образовавшегося 50з, а есть заводы, где практикуется непосредственный согрев самих контактных аппаратов и где расход угля составляет даже 180 кг. [c.116]

    Схема заводского производства азотной кислоты каталитическим окислением аммиака показана на рис. 87. Смесь аммиака с воздухом направляют в смеситель 1, очищают от пыли и подают в контактный аппарат 2, в котором находится катализатор, нагретый первоначально электрическим током и подогреваемый затем теплотой, выделяющейся прн реакции. Образовавшийся оксид азота (II) поступает далее в окислительною башню 5, где превращается в оксид азота (IV), направляемый в поглотительную башню 4. В результате взаимодействия оксида азота (IV) с водой получаются азотная и азотистая кислоты, но последняя также окисляется кислородом до азотной, [c.350]

    Окисление этилена до окиси этилена [1, 6, 14]. Процесс экзотермичен тепловой эффект побочной реакции полного окисления много больше, чем основной реакции. Необходимо точное регулирование температуры в узких пределах. Процесс окисления ведут на серебряном катализаторе при давлении 0,9— 2,0 МПа и температуре 260—290 °С, если окислителем служит воздух, и при температуре 230 °С, если окислителем служит кислород. Переход к реактору КС позволяет применять мелкозернистый ка- тализатор, проводить процесс в изотермических условиях и интенсивно отводить теплоту из зоны реакции. Существует два варианта контактного аппарата с циркуляцией катализатора. [c.269]

    Процесс, протекающий в контактном аппарате, экзотермичен. Выделяющаяся при реакции окисления двуокиси серы теплота используется для предварительного нагревания новых порций смеси газов, поступающих в контактный аппарат. [c.107]

    Для санитарной очистки стиролсодержащих газов разработан и на ряде предприятий внедрен способ каталитического окисления выбросов [45], содержащих стирол, до двуокиси углерода и воды на алюмоплатиновом катализаторе АП-56 при температуре газового потока 350—400 °С и объемной скорости 20 ООО—30 ООО ч . На рис. 2.16 представлена принципиальная схема процесса очистки. По этой схеме объединенный газовый поток от всех аппаратов 1 вентилятором 2 подается в топку-подогреватель 5, где за счет теплоты сгорания природного газа подогревается до температуры реакции (350—400 °С). Нагретые газы с объемной скоростью до 20 ООО ч"1 поступают в контактный аппарат [4], где стирол, проходя через слой алюмоплатинового катализатора АП-56, окисляется до углекислого газа и воды. Выходящие из аппарата газы, нагретые до 350—400 °С, выбрасываются в атмосферу через теплообменник [6]. [c.157]

    Процесс окисления метанола осуществляется в вертикальных реакторах (контактных аппаратах), внутри которых на решетках размещен катализатор. Перегретые пары метанола подаются сверху. Для отнятия теплоты экзотермической реакции в реакторе имеется внутренний трубчатый холодильник, охлаждаемый водой. [c.185]

    В контактном аппарате происходит неполное окисление метанола и формальдегида. Чтобы затормозить дальнейшее превращение формальдегида, продукты реакции из зоны катализатора сразу же отводят в холодильник 4, смонтированный как одно целое с контактным аппаратом. Из холодильника 4 контактные газы, охлажденные до 125 °С, поступают в холодильник 5, а далее в абсорбер 6 колонного типа, орошаемый холодной водой, которая поглощает формальдегид. Теплота абсорбции контактных газов отводится в выносных холодильниках. [c.255]


    Техиологическая схема получения малеинового аягидридэ окислением углеводородов С4 на стационарном слое катализатора (рис. 6.28) аналогична схеме бензольного процесса. Условия окисления также близки. Углеводородовоздуш ную смесь пропускают через контактный аппарат 1, загруженный катализатором. Теплота реакции снимается теплоносителем — расплавом нитрит-нитратных солей — и используется для получения пара низкого и высокого давления. Реакционные газы, охлажденные в теплообменнике 2, направляются в водный скруббер 3 для поглощения малеинового ангидрида. 40%-ный водный раствор малеиновой кислоты поступает в пленочный испаритель 4, затем в дегидрататор 5. Пары малеинового ангидрида направляются на дистилляцию (колонны 5 и 7). [c.213]

    Фирма BASF разработала процесс окисления о-ксилола в контактном аппарате с неподвижным слоем катализатора (рис. 6.31). Воздух и о-ксилол подаются в смеситель 1 содержание о-ксилола в смеси достигает 0,8 — 0,9% (об.) — ниже нижнего предела взрываемости. Рабочая смесь проходит теплообменник 2 и поступает в контактный аппарат 3 на катализатор. При 370—400 С и объемной скорости подачи 1,0—1,3 о-ксилол окисляется кислородом воздуха на 70— 75% (мол.) во фталевый ангидрид, на 5—8% (мол.) в малеиновый ангидрид и на 20—22% (мол.) в СО и Oj. Производительность 1 м катализатора достигает 200—300 кг в I ч. Теплота реакции используется для получения пара низкого и высокого давления. Фталевый ангидрид выделяется из газового потока в кон-денсаторах-вымораживателях 4, охлаждаемых мас"Лом. Малеиновый ангидрид улавливается водой в скруббере 5 в виде малеиновой кислоты. В установках небольшой мощности (до 30—40 тыс. т/год) экономически нецелесообразно выделение малеиновой кислоты в виде ангидрида как товарного продукта. Поэтому большинство технологических схем предусматривает нейтрализацию и уничтожение водных растворов малеиновой кислоты. Фталевый ангидрид-сырец подвергается химической обработке и вакуумной ректификации в колонне 6, кубовый остаток которой проходит стадию исчерпывающей дистилляции 7 с целью более глубокого извлечения фталевого ангидрида. [c.217]

    Нагретый газ пдет в контактный аппарат, где продолжается реакция окисления сероводорода, не успевшего прореагировать в печи. Температура газа повышается за счет теплоты реакции до 260—280°. Контактный аппарат изготовлен из углеродистой стали и футерован для защиты от сульфидиро-вания. Катализатор лежит на чугунной решетке или стальной плите с отверстиями, которая опирается на кирпичные стойки. Все это устройство легко демонтировать и менять. Над катализатором помещается слой дробленого огнеупора, служащего фильтром для задерживания частиц сажи, которые образуются, если исходный газ содержит углеводороды. В случае сильного сажеобразования достаточно сменить лишь фильтрующий слой его можно удалять снаружи через имеющиеся для этого приспособления. [c.534]

    Оптимальная температура расщепления находится в пределах 1000 - 1200 °С. Высокой степени разложения можно достигнуть и при меньшей температуре за счет восстанавливающего действия органической части, однако тогда уменьшается скорость окисления соединений серы и продуктов неполного разложения органического компонента. Наличие этих соединений в газах, нацравляемых на дальнейшую переработку, приводит к форм1фОванию отложений в газовом тракте, окрашиванию готовой кислоты, отрицательно сказывается на работе контактного аппарата. Оптимальная температура в реакционной зоне обеспечивается в основном за счет теплоты реакций окисления органической части сырья. При содержании углеводородов 12-15 % отпа- [c.15]

    В этом способе окисление аммиака производится под атмосферным давлением. Аммиачно-воздушная смесь засасывается газодув-кой, подается в фильтр из картона 1 (рис. 34), где фильтруется еще раз через пористый картон, и далее поступает в контактный аппарат здесь смесь проходит через катализаторные сетки 3 диаметром до 3 м, зажатые между двумя стальными кольцами 4. Все аппараты и трубопроводы до катализаторных сеток изготовляются из алюминия, а расположенные далее по ходу газа — из нержавеющей стали. Теплота реакции используется для получения пара в котле-утилизаторе 7. Производительность контактного аппарата — до [c.81]

    Нафталин из расплавителя подают в испаритель / — цилиндрический, обогреваемый паром сосуд, где он поддерживается в расплавленном состоянии при нужной температуре (например 105°). Воздух, предварительно подогретый в трубке, погруженной в расплавленный нафталин, подается с постоянной скоростью, измеряемой реометром 4, в свободное пространство испарителя. Уровень нафталина в испарителе поддерживается постоянным. Паровоздушная с.месь идет далее в реакционный аппарат — конвертор 5, где сначала проходит по средней пустой стальной трубе, погруженной, как и соседние трубки, заполненные катализатором, в баню из расплавленного свинца. Из тр бы паровоздушная смесь попадает в головную распределительную коробку конвертора, а оттуда в 129 контактных стальных трубок (диаметр 22 мм, длина 2,5. . Благодаря хорошей теплопроводности свинца температура во всех контактных трубках примерно одинакова. В трубках происходит окисление нафталина, причем выделяющаяся теплота реакции отводится свинцовой баней. Баню нагревают до нужной температуры (обычно в пределах 410— 440 1 посредством газовых горелок 7, расположенных под кон-верторо.м. Подогревания во время процесса не требуется вовсе или же оно нужно в минимальном размере, так как теплоты, выделяющейся при реакции, приблизительно достаточно для поддержания нужной температуры в конверторе. [c.856]

    Окисление окиси углерода в избытке кислорода по реакции 2С0+0г 2С0г протекает быстро при высоких температурах, в то время как для проведения окисления при низких температурах требуется присутствие некоторых контактных веществ. Давно известно, что эта реакция катализируется слабо нагретой платиновой спиралью или губчатой пластиной, которая раскаляется, поглощая теплоту реакции. Важное промышленное значение окиси углерода, а также и тот хорошо известный факт, что она обладает отравляющим действием, стимулировали многочисленные исследования в области катализа и адсорбции, в частности изыскание контактных окисляющих агентов, которые были бы эффективными при значительно более низких температурах, чем температуры горения или взрыва. Эти исследования, проводившиеся в течение последних 30 лет, внесли большой вклад в наши знания об активированной адсорбции, о природе и структуре активной поверхности, о связи между нестабильностью решетки окислов металлов и каталитической активностью и в понятие активные центры . [c.291]

    До впуска в сонтактный аппарат печные газы подогреваются.. Подогрев входящих в контактный аппарат печных газов на современных контактных системах осуществляется за счет теплоты реакции окисления ЗОаВбОз- Для этого перед контактным аппаратом устанавливают теплообменник, в котором горячие газы, выходящие из контактного аппарата, передают (нагревают) тепло газам, поступающим в контактный аппарат. [c.144]

    Схема установки для окисления нафталина до фталевого ангидрида в кипящем слое катализатора приведена на рис. П1.17 [381. Расплавленный нафталин насосом 9 подается в испаритель 8 туда жэ воздуходувкой 11 подается воздух, подогретый в теплообменнике 2. Перед пуском контактного аппарата 1 его разогревают до необходимой температуры, используя воздухоподогреватель 10. Смесь воздуха и паров нафталина подается в контактный аппарат, где она равномерно распределяется по сечению аппарата при помощи газораспределительной решетки 7. Для отвода теплоты реакции в слое катализатора размещена охлаждающая поверхность 5 эта теплота используется для получения водяного пара из воды, циркулирующей в системе охлансдения. Температура в контактном аппарате регулируется посредством изменения давления кипящей воды в охлаждающей системе. Прореагировавшая газовая смесь охлаждается в теплообменнике 2 до необходимой температуры. Далее газ очищается от катализаторной [c.144]

    В этом случае следует применять контактные аппараты с кипящими слоями катализатора (см. разд. 6.9.2 и рис. 6.59). Высокая теплопроводность кипящих слоев позволяет отводить избыточную теплоту реакции непосредственно из реакционной зоны. При этом становится возможным окисление сернистых газов с молярной долей ЗОг до 60 %. Независимость гидравлического сопротивления от размера частиц катализатора и линейной скорости газа обусловливает использование мелкозернистого катализатора и проведение процесса с высокой скоростью в кинетической области. Высокая пылепропускная способность кипящего слоя дает возможность перерабатывать запыленные газы без их предварительной тонкой очистки. [c.187]

    По исследованию А. Г. Животовского, скорость поглощения окислов азота почти не изменяется с повышением температуры раствора едкого натра от 17 до 65°. Известно также, что при получении азотистокислого натрия из окислов азота поглощением их непосредственно после контактных аппаратов при температуре газа до 70° скорость поглощения трехокиси азота довольно велика. Однако, учитывая, что для наиболее медленно протекающей реакции окисления окиси азота повышение температуры нежелательно, при одновременном окислении и поглощении окислов азота необходимо отводить теплоту реакции охлаждением циркулирующих щелоков. Если количество поглощенных окислов азота незначительно, как это имеет место в настоящее время в заводской практике, то охлаждение циркулирующих щелоков в щелочных башнях не производится. [c.144]

    В качестве характерной конструкции контактного аппарата с катализатором, загруженным в трубках, приведен аппарат для каталитического окисления нафталина или ортоксилола во фталевый ангидрид нри температуре 400—430°С [23]. Реакция окисления нафталина идет с больншм выделением теплоты и в то же время требует тонкого регулирования температуры отклонение температуры от оптимальной на 4—6°С уже вызывает существенное нарушение процесса. Указанное обстоятельство и определило конструкцию аппарата. Он представляет собой теплообменную трубчатку с трубками малого диаметра 30x2 мм, в которые загружается катализатор. В межтрубном пространстве циркулирует промежуточный теплоноситель — расплав солей (смесь нитрата и нитрита натрия). Применение жидкого теплоносителя позволяет вести процесс в очень мягком температурном реж41ме — разность температур между теплоносителем и реакционной зоной не превышает б—8°. [c.209]

    Очищенный воздух смешивают с чистым аммиаком. Катализатор применяют в виде сеток, сплетенных из тонких нитей. Пакет из нескольких сеток укрепляют горизонтально в центральной части контактного аппарата (рис. 64). Перед пуском смеси ЫНз и воздуха в аппарат сетки нагревают. В дальнейшем катализатор поддерживается в нагретом состоянии за счет теплоты, выделяюш,ейся при окислении аммиака. Из контактного аппарата смесь N0, воздуха, водяных паров, имеющая высокую температуру, поступает в межтрубное пространство теплообменника и охлаждается, нагревая входящую смесь ЫНз и воздуха, а затем дополнительно охлаждается при прохождении через трубы парового котла. При этом N0 переходит в N02. Далее газовая смесь с N02 направляется в поглотительную башню, заполненную насадкой из фарфоровых колец. Сверху насадка смачивается водой (рис. 65). Для более полного поглощения N02 устанавливают последовательно несколько поглотительных башен. Происходит реакция ЗN02 + Н2О = 2НМОз + N0 [c.321]

    Контактные аппараты поверхностного контак-т а применяются реже, чем аппараты с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. При поверхностном контакте активная поверхность катализатора невелика. Поэтому aппaJ)aты такого типа целесообразно применять лишь для быстрых экзотермических реакций на высокоактивном катализаторе, обеспечивающем выход, близкий к теоретическому. При этих условиях в контактном аппарате не требуется размещать большие количества катализатора. Принципиальная схема контактного аппарата с катализатором в виде сеток показана на рис. 102. В корпусе аппарата горизонтально укреплены одна над другой несколько сеток (пакет сеток), изготовленных из активного для данной реакции металла или сплава. Подогрев газа до температуры зажигания производится главным образом в самом аппарате за счет теплоты излучения раскаленных сеток. Время соприкосновения газа с поверхностью сеток составляет тысячные — десятитысячные доли секунды. Такие аппараты просты по устройству и высокопроизводительны. Они применяются для окисления аммиака на платино-палладиево-родиевых сетках, для синтеза ацетона из изопропилового спирта на серебряных сетках, для конверсии метанола на медных или серебряных сетках и т. п. Эти же процессы с применением других менее активных, но более дешевых катализаторов проводят в аппаратах с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. В некоторых случаях, чтобы совместить катализ и нагрев газовой смеси, катализатор наносят на стенки теплообменных труб. [c.236]

    Испарение метанола в токе возду ха производится при 68—80 °С. Во избежание конденсации паров метанола из смеси последняя из испарителя 4 поступает в перегреватель 5, где нагревается до 100— 120 °С. Смесь паров через огнепреградитель 6 направляется на окисление в контактный аппарат 7, на решетке которого находится слой катализатора. Окисление метанола проводится при 600—750 С. Ввиду экзотермичности процесса теплоту, выде-ляющ,уюся при реакции, необходимо быстро отводить, поэтому полученный в результате окисления контактный газ поступает в холодильник, установленный непосредственно под сеткой с катализатором. При пуске установки для инициирования реакции используется электрозапал, устанавливаемый в слое катализатора. [c.77]

    Пример 2. В реактор получения форМ альдегида окислением метанола со спирто-вовдушной смесью вносится 107 кВт теплоты. Суммарный тепловой эффект реакций окисления метанола равен 110 кДж /моль, а массовый расход метанола яа окисление составляет 1500 кг/ч. Тепловой поток, вносимый контактными газами, равен 1140 кВт. Определить площадь поверхности теплообмена и массовый расход воды для отвода выделяющегося из слоя катализатора тепла через змеевиковый холодильник, если средний температурный напор равен 560 К, а температура воды на входе в холодильник и иа выходе из него соотаетственно равна 20 и 60 °С. Коэффициент теплопередачи равен 390 Вт/(м2.К). Теплопотери не учитывать. [c.30]

    В соответствии с линией оптимальных температур (см. рис. 9.13) процесс следует начинать с высокой температуры и понижать ее по мере роста степени превращения. Адиабатический температурный режим, однако, это выполнить не позволяет, так как с увеличением степени превращения температура в слое возрастает. Для приближения температурного режима к оптимальному газовую смесь после нагрева до определенной температуры выводят из слоя на охлаждение, а затем подают в следующий слой катализатора и т. д. На практике газ нагревают до температуры, несколько превышающей температуру зажигания катализатора, и направляют в 1-й слой контактной массы. Так как в аппаратах с фильтрующими слоями каждый слой работает в адиабатическом температурном режиме, то по мере окисления ЗОг температура растет вследствие выделения теплоты. Процесс проводят до тех пор, пока температура не превысит оптимальную, но при этом ие станет слишком близкой к равновесной. Обычно превышение температуры над оптимальной выбирают с таким расчетом, чтобы скорость реакции составляла не менее 70—80 % от максимальной. Затем газовую смесь охлаждают в промежуточном теплообменнике до такой температуры, чтобы процесс на следующей полке шел с начальной скоростью, составляющей не менее 70— 80 % от максимальной. После второго слоя газ опять охлаждают и подают на третий слой и т. д. На рис 9.14 изображена диаграмма X — Т, характеризующая протекание процесса в пятипо-лочиом контактном аппарате с фильтрующими слоями катализатора. [c.186]


Смотреть страницы где упоминается термин Контактное окисление теплота реакции: [c.215]    [c.226]    [c.179]    [c.146]    [c.638]    [c.523]    [c.104]    [c.166]    [c.156]   
Справочник сернокислотчика Издание 2 1971 (1971) -- [ c.501 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Окисление контактное

Реакции контактного окисления

Реакции окисления

Теплота реакции



© 2025 chem21.info Реклама на сайте