Оптимальный температурный режим в контактных аппаратах

По количеству контактной массы на слое, количеству поступающего газа, его температуре и составу до и после слоя можно рассчитать константу скорости реакции в любой момент времени и установить новый оптимальный температурный режим контактного аппарата, исходя из количества загруженной контактной массы и нового значения константы скорости. Однако проведение таких расчетов связано с большими трудностями. [c.146]

В процессе эксплуатации активность ванадиевой контактной массы уменьшается, вследствие чего для достижения наиболее высокой степени контактирования и, следовательно, возможно лучших технико-экономических показателей процесса необходимо периодически изменять температурный режим контактного аппарата. Для этого в цехах-автоматах целесообразно использовать вычислительные устройства, обеспечивающие автоматическое поддержание оптимального температурного режима контактного аппарата. [c.170]

Аппараты гетерогенного катализа, особенно контактные аппараты, в которых реагируют газы на твердых катализаторах, специфичны и весьма разнообразны. В любом случае контактные аппараты должны работать непрерывно, обладать высокой производительностью и интенсивностью, обеспечивать режим процесса, близкий к оптимальному, в особенности оптимальный температурный режим. [c.180]

Несоблюдение норм технологического режима приводит к большим потерям и, следовательно, к увеличению себестоимости продукции. Так, если аппаратчик поздно обнаружит понижение концентрации ЗОа в газе на входе в контактные аппараты, оптимальный температурный режим их работы нарушится и степень контактирования снизится. Следовательно, уменьшится выработка серной кислоты и повысится расходный коэффициент колчедана, что приведет к повышению себестоимости серной кислоты. То же самое наблюдается в случае неисправности оборудования. На- пример, при несвоевременном проведении планово-предупредительного ремонта насос, подающий кислоту на орошение моногидратного абсорбера, может неожиданно остановиться. Пуск резервного насоса продолжается 10—15 жгш, в течение этого времени моно- [c.429]

Несоблюдение норм технологического режима приводит к большим потерям и, следовательно, к увеличению себестоимости продукции. Так, если аппаратчик поздно обнаружит снижение концентрации ЗОг в газе на входе в контактные аппараты, оптимальный температурный режим их работы нарушится и степень превращения понизится. Следовательно, уменьшится выработка серной кислоты и увеличится расходный коэффициент колчедана, что приведет к повышению себестоимости серной кислоты. [c.329]

При заданном составе и количестве газа, поступающего в контактный аппарат, экономически целесообразно вести процесс так, чтобы в контактном аппарате достигался возможно более высокий процент контактирования. Для этого выбранный оптимальный температурный режим должен поддерживаться с точностью до 3—3°. [c.323]

Этот недостаток устранен в современных контактных узлах, более совершенных по конструкции, в которых контактирование осуществляется в несколько стадий (3—5). В этом случае удается полнее осуществить оптимальный температурный режим и, следовательно, повысить суммарную степень контактирования. Однако увеличение числа стадий имеет и отрицательные стороны, так как приводит к увеличению числа аппаратов, усложняет коммуникации и, таким образом, удорожает стоимость контактного узла. Для упрощения коммуникаций и экономии места отдельные слои катализатора и промежуточные теплообменники рас- [c.103]

Вычислительное устройство подставляет эти величины в заложенные в него уравнения определяет оптимальный температурный режим в контактном аппарате и находит оптимальные значения количеств колчедана и воздуха, поступающих в печь, воды, циркуляционной кислоты в сушильно-абсорбционном отделении устанавливает соответственно задатчики регуляторов вычисляет сводный показатель печатает его сигнализирует о недопустимых отклонениях. [c.296]

Количество контактной массы, загружаемой на каждую полку контактного аппарата, определяется расчетом. При соответствующем количестве контактной массы на полках устанавливается оптимальный температурный режим и достигается наиболее высокая степень контактирования на каждом слое контактной массы. Однако из-за снижения ее активности с течением времени возникает необходимость устанавливать новый оптимальный температурный режим для каждой полки. [c.170]

Возможность использования вычислительных устройств для автоматического поддержания оптимального температурного режима подтверждается следующими соображениями. В контактных аппаратах с промежуточным теплообменом процесс протекает в адиабатических условиях, поэтому повышение температуры газа на каждой полке контактного аппарата, пропорциональное степени контактирования на этой полке, может быть использовано для определения степени контактирования. Кроме того, зная температуру газа на входе в каждый слой контактной массы, повышение температуры в слое и степень контактирования перед входом в данный слой (состав газа), можно определить активность контактной массы, т. е. константу скорости реакции в уравнении (III, 23). Поскольку все остальные показатели процесса известны, можно установить новый оптимальный температурный режим. [c.171]

Так, например, если аппаратчик поздно обнаружит понижение концентрации газа на входе в контактные аппараты, оптимальный температурный режим нарушится и контактирование снизится следовательно, уменьшится выработка серной кислогы и повысится расходный коэффициент колчедана. Это неизбежно приведет к повышению себестоимости серной кислоты. [c.228]

Очищенный и осушенный сернистый газ подается газодувкой, нагревается во внешнем и промежуточных теплообменниках и поступает на I слой контактного аппарата. Пройдя все слои катализатора с промежуточным охлаждением в теплообменниках, прореагировавший газ покидает контактный аппарат, охлаждается во внешних теплообменниках и направляется на абсорбцию образовавшегося 50з. Оптимальный температурный режим поддерживают с помощью байпасных газоходов с задвижками на теплообменниках, которые обычно устанавливают последовательно по ходу газа, иногда — перед двумя последними слоями — параллельно. Максимальная степень превращения 50г в контактном аппарате достигает 98,0—98,5%. [c.169]

Показатели технологического режима работы промышленных контактных аппаратов ДК приведены в табл. 35. На вторую стадию катализа поступают газы с содержанием примерно 0,5— 0,9% ЗОг- Оптимальный температурный режим окисления диоксида серы на второй стадии катализа систем ДК может изменяться в интервале 420—530°С [129]. При этом значение оптимальных температур окисления низкоконцентрированного газа увеличивается с повышением концентрации кислорода, а при изменении содержания 502 сохраняется на прежнем уровне. [c.173]

Математическая модель контактного аппарата со стационарными слоями катализатора разработана Боресковым Г. К- и Слинько М. Г. с сотр. На основе этой модели установлены оптимальные условия загрузки в реактор катализатора и оптимальный температурный режим работы реактора. Модель реактора использовалась также для построения системы автоматического регулирования. [c.348]

Наряду с разработкой рецептур ванадиевых катализаторов изучался механизм их действия, выявлялась роль отдельных компонентов, входящих в их состав, исследовались процессы переноса реагирующих веществ внутри зерен катализатора и определялась оптимальная пористая структура. На основе изучения кинетики окисления ЗОг на ванадиевых катализаторах был выявлен оптимальный температурный режим и разработан метод расчета контактных аппаратов. [c.5]

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]

В описанном контактном узле температурный режим далек от оптимального. Во втором контактном аппарате создаются неблагоприятные условия для течения процесса — температура на выходе из аппарата высока, и поэтому степень окисления недостаточна. Интенсивность работы аппарата примерно вдвое ниже той, которая могла бы быть достигнута при оптимальном температурном режиме. [c.404]

Основной задачей конструирования контактных аппаратов является реализация оптимального температурного режима, обеспечивающего максимальную скорость реакции и выход требуемого продукта. Оптимальный температурный режим определяется кинетич. закономерностями каталитич. реакции для обратимых экзотермич. реакций он отвечает определенному снижению темн-ры с ростом степени превращения для параллельных реакций, из к-рых дающая полезный продукт характеризуется меньшей энергией активации, темп-ра должна повышаться с ростом [c.236]

Процесс окисления сернистого ангидрида в серный происходит в контактном аппарате в присутствии катализатора с выделением тепла. Автоматическое регулирование должно обеспечить оптимальный температурный режим контактирования в каждом слое контактной массы. Поэтому (рис. 18-5,6) устанавливают независимые одноконтурные схемы регулирования температура смеси газ—воздух перед контактным слоем—добавка холодного воздуха. Давление в коллекторе циркулирующего воздуха контактного аппарата поддерживается автоматическим путем сброса избытка горячего воздуха в боров. [c.251]

Контактный аппарат с кипящим слоем катализатора. Получение жидкого топлива взаимодействием окиси углерода и водорода — экзотермическая каталитическая сложная реакция с большим тепловым эффектом. Избирательность катализатора очень сильно зависит от температуры, и поэтому необходимо точно поддерживать оптимальный температурный режим. Задача успешно решена посредством применения катализатора в кипящем слое . Газ проходит через аппарат (рис. 67) с такой скоростью, что находящийся в нем катализатор приходит в состояние кипения . Катализатором служит активированное железо с частицами меньше 0,1 мм. Реакция проводится при температуре около 300° и давлении около 20 ат. Тепло реакции отводится путем теплообмена с циркулирующим высококипящим органическим веществом (смесь дифенила с окисью дифенила). Производительность катализатора в килограммах бензина с 1 куб. м в час в три раза выше, чем при тех же условиях на плотном слое катализатора. [c.82]

В аппаратах с двойными теплообменными трубами хотя и обеспечивается нужное распределение отвода тепла по высоте слоя контактной массы, оптимальный температурный режим не может быть осуществлен вследствие неравномерного распределения температуры по горизонтальным сечениям аппарата. До устранения этого недостатка от применения аппаратов с двойными теплообменными трубами следует воздержаться. [c.486]

В промышленных экзотермических реакторах температурный режим обычно отличается от оптимального, вычисленного по кинетическим уравнениям, вследствие неравномерного распределения температуры в слое катализатора. Перепад температур, например, в контактных аппаратах сернокислотного производства иногда достигает 50—70° (рис. 1 и 2), а со временем возрастает до 100°. Притом каждый аппарат по температурному режиму имеет свои специфические особенности. Характер температурного поля сильно влияет на кинетические параметры и на конечные выходы. Для получения заданных выходов производственники прибегают к загрузке избытка катализатора по сравнению с вычисленным, что, однако, не приводит к заметному выравниванию температур. Неравномерность температур в слоях и специфичность режимов аппаратов крайне затрудняют оптимизацию и автоматизацию процессов, а главное, создание типовых схем оптимизации и автоматизации. [c.272]

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]

Схема контактного аппарата с катализатором в трубах показана на рис. 56. Свежий газ, проходя снизу вверх, омывает трубы с катализатором 2, открытые сверху, и, попадая затем в трубы, проходит слой катализатора сверху вниз противотоком хладоагенту. Отвод тепла реакции происходит здесь непрерывно в процессе реакции. Несмотря на это, температурный режим в таких аппаратах далек от оптимального и часто менее благоприятен, чем в полочных аппаратах. Для плавного снижения температуры по мере контактирования требуется неравномерный отвод тепла по слою катализатора, т. е. в начале слоя должно отводиться во много раз больше тепла, чем в конце, так как скорость реакции и, следовательно, выделение реакционного тепла уменьшается с повыщением степени превращения. Такое распределение теплоотдачи не достигается в простых [c.188]

Сушка кольцеобразной массы проводилась в два раза медленнее, чем гранулированной, во избежание растрескивания колец. Насыщение кольцеобразной контактной массы проводилось в соответствии с технологическим регламентом в одинаковых условиях с гранулированной. Режим аппарата поддерживался в соответствии с оптимальным температурным режимом, [c.193]

Контактные аппараты с внутренним теплообменом. В таких аппаратах создается температурный режим, близкий к оптимальному, поэтому в них достигается более высокая общая степень окисления 50г в 50з (свыше 98%), чем в четырехслойных аппаратах с промежуточным теплообменом. [c.115]

Автоматизация контактного отделения. Для достижения наибольшей производительности контактного аппарата при заданном составе и количестве газа необходимо поддерживать такой режим контактирования, при котором обеспечивается наибольшая степень окисления SOj в SO3. Это возможно при ведении процесса в условиях, близких к оптимальному температурному режиму, когда реакция окисления протекает с наибольшей скоростью. Отклонение от оптимальной температуры на 10°С приводит к изменению скорости реакции почти на 10%. Эти изменения температуры обусловлены колебаниями концентрации SO2 в газе. При изменении концентрации SO2 на 1% температура газа повышается почти на 30 °С. [c.164]

В 1925 г. Льюис и Рис сделали попытку построить оптимальный температурный режим контактных аппаратов на основании кинетических исследований Книтча. Ввиду упомянутых на стр. 102 недостатков этого исследования опыты были повторены с применением более совершенной методики . Исследование проведено с платинированным асбестом при температурах 400— 450° динамическим методом. Во избежание перегрева начальных зон катализатора применялась газовая смесь, содержавшая не более 0,5% двуокиси серы, и-образную контактную трубку по--мешали в ванну с расплавленным свинцом, в которой поддерживалась. постоянная температура. [c.104]

Основной аппарат технологической схемы — колонна синтеза, представляющая собой реактор РИВ-Н. Колонна состоит из корпуса и насадки различного устройства, включающей ка-тализаторную коробку с размещенной в ней контактной массой, и систему теплообменных труб. Для процесса синтеза аммиака существенное значение имеет оптимальный температурный режим. Для обеспечения максимальной скорости синтеза процесс следует начинать при высокой температуре и по мере увеличе- [c.204]

Реакторы гетерогенного катализа, особенно контактные аппараты, в которых реагируют газы на твердых катализаторах, весьма разнообразны. Контактные аппараты должны ра- / ботать непрерывно, обладать высокой интенсивностью, обеспечи- г вать режим процесса, близкий к оптимальному, в особенности оптимальный температурный режим, должны иметь минимальное гидравлическое сопротивление, простую конструкцию и легко обслуживаться. [c.235]

Для окисления сернистого газа будут применять контактные аппараты мощностью 1100 т/сут., имеющие небольшое гидравлическое сопротивление и обеспечивающие высокую степень конверсии (> 98,0% для обычной системы и >99,5% для системы с двойным контактированием). Будут применять высокоактивные катализаторы, специальные для каждого слоя с пониженной температурой зажигания—-для первого и последнего, термостойкие для работы при высоких концентрациях сернистого газа. Аппараты будут иметь специальные. мрсителя для газа на входе в слои, что обеспечит оптимальный температурный режим аппарата и максимальную степень конверсии. [c.100]

Математическая модель контактного аппарата со стационарными слоями катализатора разработана Боресковым Г. К. и Слинько М. Г. с сотр. В их работе было показано, что математической моделью установивщихся режимов реактора служит кинетическое уравнение [уравнение (7-13)]. На основе этой модели установлены оптимальные условия загрузки в реактор катализатора и оптимальный температурный режим работы реактора. Модель реактора использовалась также для построения системы автоматического регулирования. [c.428]

Газ, нагретый предварительно в наружном теплообменнике и во внутренних теплообменниках аппарата, поступает в верхний штуцер с температурой 440° С и попадает на первый слой катализатора, где реагирует около 70% всего сернистого газа. Для охлаждения смеси после первой ступени дополнительно вводится холодный газ. Разбавление контактных газов непрореагиро-вавшей газовой смесью в самом начале процесса существенно не снижает конечной степени окисления. Под первым слоем установлены штуцера для аварийного подвода воздуха в случае перегрева аппарата. Разбавленный газ проходит последовательно четыре слоя катализатора и расположенные между ними теплообменники. Конечная степень превращения составляет 98%. Газ покидает аппарат с температурой 425° С. Благодаря наличию пяти слоев катализатора с промежуточным охлаждением его температурный режим приближается к оптимальному. [c.271]