Коэффициент контактном аппарате

Производительность контактного аппарата составляет 1080 т/сут моногидрата. Газ, поступающий в аппарат, с объемной долей SO2 0,075. Принимая коэффициент пспользования SO2, равный 98 %, определить объем подаваемого в аппарат газа (при е(, у.) за час. [c.61]

Многоуровневый иерархический подход с позиций современного системного анализа к построению математических моделей позволяет предсказывать условия протекания процесса в аппаратах любого типа, размера и мощности, так как построенные таким образом модели и коэффициенты этих моделей позволяют корректно учесть изменения масштаба как отдельных зон, так и реактора в целом. Конечно, данный подход весьма непрост в исполнении. Чтобы сделать его доступным для широкого круга специалистов, необходимо сразу взять ориентацию на использование интеллектуальных вычислительных комплексов, которые должны выполнять значительную часть интеллектуальной деятельности по выработке и принятию промежуточных решений. Спрашивается, каков конкретный характер этих промежуточных решений Наглядные примеры логически обоснованных шагов принятия решений, позволяющих целенаправленно переходить от структурных схем к конкретным математическим моделям реакторов с неподвижным слоем катализатора, содержатся, например, в работе [4]. Построенные в ней математические модели в виде блоков функциональных операторов гетерогенно-каталитического процесса совместно с дополнительными условиями представлены как закономерные логические следствия продвижения ЛПР по сложной сети логических выводов с четким обоснованием принимаемых решений на каждом промежуточном этапе. Каждый частный случай математической модели контактного аппарата, приводимый в [4], сопровождается четко определенной системой физических допущений и ограничений, поэтому итоговые математические модели являются не только адекватными объекту, но обладают большой прогнозирующей способностью. Приведенная в работе [4] логика принятия промежуточных решений при синтезе математических описаний гетеро- [c.224]

Определение скорости межфазного обмена в контактном аппарате включает в себя три самостоятельных задачи определение движущей силы процесса, определение коэффициента массопередачи (или теплопередачи) и определение поверхности контакта фаз. [c.272]

Рост температуры увеличивает С зо2. и соответственно снижает ДС. Однако кк повышается с ростом температуры согласно закону Аррениуса [см. ч. I, (11.92)]. Поэтому в начале процесса при низкой степени окисления ЗОд с ростом температуры скорость процесса увеличивается (см. ч. 1, рис. 16), а при приближении фактического выхода к равновесному сильнее сказывается влияние С зОз и скорость процесса с дальнейшим ростом температуры начинает снижаться. Уравнения (IV.9) — (IV.12) справедливы для аппаратов, гидродинамический режим которых близок к режиму идеального вытеснения. В частности, их с успехом применяют при технологических расчетах контактных аппаратов с фильтрующими слоями катализатора. Небольшое продольное перемешивание газа в аппарате, которое снижает ДС, учитывается в коэффициенте запаса уравнения [см. ч. I, (VII.29)] Ок = т, по кО торому рассчитывают количество катализатора. [c.130]

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]

Как видно из уравнений (XII, 4) и (XII, 5), интенсивный теплообмен может быть достигнут различными способами увеличением поверхности теплопередачи, увеличением разности температур, увеличением коэффициента теплопередачи между зоной катализаторного пространства и окружающей средой, увеличением теплоемкости газов, уменьшением тепловыделения на единицу веса парогазовой смеси. Для максимальной интенсификации работы контактных аппаратов (конверторов) в практике их конструирования и при эксплуатации используют все перечисленные способы. Возможности интенсификации конверторов будут дополнительно освещаться при рассмотрении конструкций отдельных аппаратов. [c.412]

Важной технологической характеристикой является количество катализатора, загружаемого в контактный аппарат. Это количество рассчитывают на основе времени контактирования, которое в свою очередь, вычисляют из уравнения (6.44) и графического интегрирования зависимости ДР = / (Дт). Полученное для каждого слоя катализатора время контактирования т умножают на коэффициент запаса йд. Значение коэффициента запаса изменяется (с учетом нагрузки на слой) от 4 для первого слоя до 1,3 — для пятого. Объем катализатора вычисляют по формуле [c.213]

Высокие коэффициенты эффективной теплопроводности взвешенного слоя и теплоотдачи от слоя к поверхности позволяют применять миниатюрные водяные холодильники в контактных аппаратах экзотермического катализа. При этом не происходит потери активности катализатора и конденсации паров на охлаждающих поверхностях, т. е. губительных явлений, характерных для неподвижного слоя [9, 16, 17]. [c.298]

Для получения 1 т олеума с 20% -ным содержанием свободного SO3 в контактный аппарат подают 3500 м газа (0° С, 760 мм рт. ст.), содержащего 7% SOg. Каков коэффициент использования SOj в контактном аппарате [c.254]

Рис. 105. Влияние адиабатического коэффициента X на выход продукта для однослойного контактного аппарата без теплообмена при одинаковой температуре зажигания

Тепловой эффект реакции оказывает влияние на производительность контактного аппарата при проведении процесса в стационарном слое катализатора. В этом случае относительно низкий коэффициент теплоотдачи от газового потока к стенке трубы ограничивает скорость теплоотвода. Поэтому при переработке сырья, окисление которого протекает с выделением большого количества тепла, приходится снижать нагрузку по сырью. Это дает возможность поддерживать заданную температуру процесса, но влечет за собой снижение производительности аппарата. При проведении [c.46]

Для конверторов со стационарным слоем катализатора одним из факторов, лимитирующих их производительность, является скорость теплоотвода. Поэтому интенсификация теплоотвода является одним из основных методов повышения производительности конверторов со стационарным слоем катализатора. Интенсификация теплоотвода может быть достигнута следующими методами увеличением поверхности теплообмена, созданием большей разности температур между зоной катализатора и хладоагентом, повышением коэффициента теплопередачи между зоной катализатора и хладоагентом, увеличением теплоемкости газов и уменьшением тепловыделения в зоне катализатора. В процессе совершенствования конструкций контактных аппаратов были использованы все перечисленные методы. [c.119]

Одной из первых конструкций контактного аппарата для производства фталевого ангидрида является конвертор с горизонтальными трубками. Впоследствии появились вертикальные трубчатые конверторы, в которых межтрубное пространство заполнено расплавленным свинцом. Они несколько более компактны по конструкции. Для них отмечаются низкие коэффициенты теплопередачи и характерен подъем в верхнюю зону более горячих слоев расплавленного свинца, что уменьшает разность температур в верхней зоне аппарата. [c.120]

Пример 11.40. Производительность контактного аппарата 1080 т/сут моногидрата. Газ, поступающий в аппарат, содержит 7,5% (об.) SOg. Принимая коэффициент использования SOg равным 98%, определить объем газа (н. у.), поступающий в контактный аппарат за 1 ч. [c.66]

Дифференциально-контактные аппараты (колонные экстракторы) разнообразны по конструкции. Наилучшие технико-эко-номические показатели среди колонных экстракторов имеют вертикальные дифференциально-контактные аппараты с дополнительным подводом энергии - роторно-дисковые, вибрационные и пульсационные, различающиеся способом подвода дополнительной энергии и геометрией внутренних устройств, которые оказывают существенное влияние на структуру движения и распределения потоков, продольное перемешивание. Последние факторы определяют эффективность работы аппарата и величину коэффициента масштабного перехода. [c.51]

Интенсивность массопередачи к внешней поверхности зерен катализатора мало зависит от конструкции контактного аппарата. Скорость массопередачи можно повысить, увеличив либо линейную скорость потока (а следовательно, и коэффициент массопередачи), либо внешнюю поверхность единицы объема катализатора. В обоих случаях, однако, одновременно возрастает гидродинамическое сопротивление слоя. При переводе процесса в кипящий слой, где можно использовать мелкие частицы, обладающие большой внешней поверхностью, не повышая гидродинамического сопротивления слоя, возникают специфические затруднения с диффузией реагентов между различными частями газового потока. [c.155]

Коэффициент теплоотдачи при применении циркулирующего органического теплоносителя еще меньше, чем при циркулирующей воде, что еще более снизит производительность контактных аппаратов и увеличит чувствительность процесса к изменениям различных параметров. [c.57]

Показатель полноты сжигания сероводорода — концентрация сернистого ангидрида в продуктах сгорания, а полноты окисления сернистого ангидрида — концентрация последнего в газе после контактных аппаратов. В обоих случаях процесс контролируется по косвенным параметрам, главным образом, по температуре процессов сжигания и окисления. Однако при сжигании сероводорода на температуру сернистого ангидрида влияют также начальные температуры воздуха и самого сероводорода и коэффициент избытка воздуха, а на температуру серного ангидрида после контактных аппаратов — температура сернистого ангидрида, температура и количество воздуха, добавляемого к сернистому газу. [c.76]

Это обстоятельство заставляет при конструировании контактных аппаратов принимать специальные меры для создания наилучших условий теплопередачи от контактной массы во внешнюю среду. Большей частью эта задача решается двумя путями 1) трубки для помещения катализатора делаются небольшого сечения, чтобы передача тепла совершалась через тонкий слой катализатора и по сечению этого слоя не было бы слишком значительной разницы температур 2) контактные трубки погружаются в жидкостную баню, обеспечивающую высокий коэффициент теплопередачи от наружной поверхности трубок и, кроме того, являющуюся тепловым буфером, устраняющим местные перегревы и сглаживающим случайные температурные скачки. В практике жидкостью для бань часто служит расплавленный свинец, обеспечивающий нагрев системы до температуры, нужной для начала реакции окисления, и отбирающий затем тепло реакции от трубок. [c.844]

Принципиальная схема контактного аппарата со взвешенным слоем катализатора для экзотермических реакций приведена на рис. 103. В контактном аппарате имеется одна или несколько газораспределительных решеток. Реагирующая газовая смесь проходит снизу вверх, образуя над каждой полкой взвешенный слой катализатора. Продукты реакции удаляются из верхней расширенной части аппарата. Расширение предназначено для выделения из газа унесенных частиц катализатора. Отвод тепла из катализатора производится при помощи водяных холодильников, размещенных внутри слоев. Такой прием теплообмена позволяет отводить тепло интенсивно и регулировать интенсивность теплоотвода по слоям. Подбирая требуемую поверхность теплообмена в каждом слое, можно добиться максимального приближения к кривой оптимальных температур. Конструкция теплообменных устройств и всего контактного аппарата со взвешенным слоем проста не требуется сложных и громоздких промежуточных внутренних и внешних теплообменников и, кроме того, общая поверхность теплообмена значительно меньше, чем в аппаратах с фильтрующим слоем. Такое упрощение и сокращение теплообменных устройств возможно благодаря особым свойствам взвешенного слоя. Вследствие непрерывного движения твердых частиц тепло переносится конвекцией, и температура внутри слоя выравнивается. Коэффициент теплоотдачи от взвешенного слоя к поверхности теплообмена в десятки раз выше, чем для фильтрующего Слоя. По этим причинам возможен интенсивный отвод тепла из слоя без опасности затухания контактной массы, а также переработка газа с высокой концентрацией реагентов без опасности перегрева катализатора. По тем [c.268]

Таблица 1У-3. Коэффициенты запаса катализатора для четырехслойного контактного аппарата с промежуточным теплообменом

Прежде чем приступить к конструированию какого-либо аппарата химического производства (холодильника, теплообменника, контактного аппарата, скруббера, печи и т. д.), предварительно необходимо произвести подробный техно-химический расчет всего процесса производства или той его части, которая непосредственно связана с конструируемым аппаратом. Так, например, для того чтобы приступить к конструированию такого простого аппарата, как теплообменник, необходимо знать его размеры. Последние могут быть определены лишь после того как будет составлен вначале материальный, затем тепловой ба лансы теплообменника. Кроме подготовки к конструктивным рас четам, техно-химические расчеты служат для вычисления рас ходиых коэффициентов, выхода продуктов и других показателей производства. [c.3]

Сжигание сероводородсодержащего газа при производстве серной кислоты обычно осуществляют с заметным избытком воздуха по сравнению со стехиометрическими коэффициентами уравнения реакции получения диоксида серы. При нормальной эксплуатации установки в контактные аппараты подают газ, содержащий 6—8 % (об.) 80а и 11 —12 % (об.) Оа, что достигается подачей в топку 8—10-кратного избытка воздуха по отношению к сероводороду. В качестве катализатора в контактных аппаратах используют сульфованадат-диатомовую массу. При изготовлении в нее вводят пиросульфат калия, образующий с пятиокисью ванадия активный комплекс УаОд-КаЗаО,. При прокаливании [c.114]

В контактных аппаратах с неподвижным катализатором Нельзя применять водяные холодильники, так как вследствие весьма низкой теплопроводности пористых гранул ванадиевого катализатора [порядка 0,57 ккал м-град -ч) у теплообменных поверхностей происходит резкое-падение температуры ниже температуры зажигания катализатора. Кроме того, на холодных поверхностях теплообменных труб может конденсироваться серная кислота, что вызывает быструю их коррозию и порчу контактной массы, находящейся в зоне теплообменников. Эффективная теплопроводность кипящего с лоя достигает 15 ООО ккал/(д1 грй 9.ч) [181, а коэффициенты теплоотдачи столь велики [16, 19], что становится возможным применение водяных холодильников (см. главу IV). При этом не происходит конденсации серной кислоты на холодных поверхностях, омываемых кипящим слоем при снижении температуры до 390° С, т. е. ниже рабочих температур катализа [20]. Теплопередача от кипящего слоя к воде, протекающей в трубах водяного холодильника, происходит много интенсивнее, чем в газовых теплообменниках, которые устанавливают между слоями аппаратов с неподвижным катализатором коэффициент теплопередачи возрастает в среднем в 15 раз. Движущая сила процесса теплопередачи Ai (разность температур) также увеличивается примерно в 2 райа. Таким образом, площадь теплообмена Р, вычисляемая по формуле [c.144]

Контактное производство серной кислоты — это крупномасштабное непрерывное, механизированное производство. В настоящее время проводится комплексная автоматизации контактных цехов. Расходные коэффициенты при производстве серной кислоты из колчедана на 1 т моногидрата N2804 составляют примерно условного (45%5) колчедана 0,82 т, электроэнергии 82 кВт-ч, воды 50 м . Себестоимость кислоты составляет 14—16 руб. за 1 т, в том числе стоимость колчедана составляет в среднем почти 50% от всей стоимости кислоты. Уровень механизации таков, что зарплата основных рабочих составляет лишь около 5% себестоимости кислоты. Важнейшие тенденции развития производства серной кислоты типичны для многих химических производств. 1. Увеличение мощности аппаратуры при одновременной комплексной автоматизации производства. 2. Интенсификация процессов путем применения реакторов кипящего слоя (печи и контактные аппараты КС) и активных катализаторов, а также производства и переработки концентрированного диоксида с использованием кислорода. 3. Разработка энерготехнологических систем с максимальным использованием теплоты экзотермических реакций, в том числе циклических и систем под давлением. 4. Увеличение степеней превращения на всех стадиях производства для снижения расходных коэффициентов по сырью н уменьшению вредных выбросов. 5. Использование сернистых соединений (5, 50о, 80з, НгЗ) из технологических и отходящих газов, а также жидких отходов других производств. 6. Обезвреживание отходящих газов и сточных вод. [c.138]

ПортландцвьЕнтшй клинкер и технологический газ чаще всего получают во вращающихся печах. Добавками служат различные материалы, содержащие углерод, оксиды алюминия, кремния и железа, которые часто являются попутными продуктами химических и иных производств (кокс, магнетит, П1фитные огарки, золы, глины). Кальцинированный фосфогипс и добавки измельчают, смешивают в определенных пропорциях и обжигают. Готовый клинкер охлаждают воздухом и измельчают. Газ из П0ЧИ, состоящий из 5 , , 4 > и водяного пара, очищают от шиш в циклонах, электрофильтрах и скруббере. Влажный газ после мокрых электрофильтров осушают и подают в контактный аппарат о ванадиевым катализатором, а затем в абсорбционное отделение, где завершается цикл производства серной кислоты. На установке производительностью 1000 т/сут расходные коэффициенты на 1 т серной кислоты составляют Са 01 - 1,611 т глина - 0,144 т песок - 0,080 т кокс - 0,115 т вода - 85 м электроэнергия - 140 кВт/ч топливо - 63 МДж /Вэ/. Клинкерные щ-нералы образуются при температуре на 50 - 70 °С ниже, чем обычно, что объясняется к аталитическим влиянием восстановительной среди и наличием соединений фосфора и фтора. Клинкер отличается пористой структурой и легче размалывается /ВО/. [c.22]

В первом случае теплообменник работает как смесительный контактный аппарат [298, 392] его расчет возможен на основе уравнений теплового баланса и не требует знания коэффициента теплоотдачи, поскольку теплообмен не лимитируется величиной 0.4 (произведение aчfч достаточно велико). В этой связи не может быть оправдано появление в литературе [77, 78, 79, 469, 470] расчетных формул типа [c.251]

Интенсивность передачи тепла от неподвижного зернистого слоя к стенке ограниченна. Малое значение эффективного коэффициента теплоотдачи вызывает неравномерность температур по сечению контактного аппарата. Проведение процесса в псев-доожиж нном слое позволяет увеличить теплоотвод. [c.124]

Для устранения этого и обеспечения высокого коэффициента теплоотдачи по всей высоте аппарата, необходимо подавать в нижнюю часть контактного аппарата. острый пар в количестве, необходшом [c.59]

Теплоотдача от взвешенного слоя зернистого материала к поверхности теплообмена (и обратно) происходит с интенсивностью, в несколько раз превышающей теплоотдачу от непид лджного слоя. Значения коэффициентов теплоотдачи при атмосферном давлении достигают 500-1000 кдж/час.м .град. Высокие коэ(Ми-циенты эффективной теплопроводности взвешенного слоя и теплоотдачи от слоя к поверхности теплообмена позволяют применять малогабаритные водяные холодильники в контактных аппаратах. При этом не происходит потери активности катализатора и конденсации паров на холодильных поверхностях в отличие от неподвижного слоя / 7, 10, II/, В наших работах /I, 7, 8, 12, 13, 14/ методом подобия выведен ряд расчётных формул для определения коэффициентов теплоотдачи [c.318]

Высокий коэффициент теплопередачи от кипяпюго ВОТ к гаяам создает возможность пс)днять температуру газов на в. о-де в контактный аппарат значительно выше ]70°С, что наряду с уменьшением объема газов повышает производительность контактного аппарата (на единицу полезного объема) в несколько раз по сравнению аппаратом- применяемым в ФРГ [c.202]

При уменьшении диаметра зерен и доли свободного объема засыпки уменьшаются расходы на катализатор и контактный аппарат. Однако при этом Еозрастают расходы на преодоление гидравлического сопротивления. Положение оптимума зависит от технологического режима, капитальных затрат и эксплуатационных расходов. Рассмотрим вначале, как изменяются гидравлическое сопротивление, доля свободного объема и коэффициент использования внутренней поверхности для различных форм зерен катализатора и способов засыпки. [c.68]

Уравнения (IX,9) — (IX,13) справедливы для аппаратов, гидродинамический режим которых близок к режиму идеального вытеснения. В частности, их с успехом применяют при технологических расчетах контактных аппаратов с фильтрующими слоями катализатора. Наличие небольшого продольного перемешивания газа в аппарате, которое снижает АС, учитывается в коэффициенте запаса уравнения (VIII, 11) [c.309]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология