Процесс - горение - кокс
Cтраница 3
Тепловая волна, образующаяся при горении, характеризуется температурной кривой, имеющей два ниспадающих крыла с максимальной точкой между ними, соответствующей температуре очага горения. По лабораторным данным ее величина достигает 550 - 600 С. Фронтальное крыло температурной кривой возникает в процессе горения кокса и частично нефти вследствие распространения тепла конвективным его переносом продуктами горения и конденсации паров углеводородов и воды и за счет теплопроводности. После движущегося очага горения остается нагретая порода, охлаждающаяся постепенно движущимся здесь окислителем. Так возникает тыловая ниспадающая кривая температур. По данным лабораторных экспериментов длина тепловой волны достигает нескольких десятков сантиметров. Скорость движения волны зависит от плотности потока окислителя и концентрации в нем кислорода и может изменяться от единиц до десятков метров в сутки. С увеличением содержания кислорода в окислителе скорость перемещения очага горения возрастает. [31]
 |
Изменение доли несгоревшего кокса в зависимости от времени регенерации алюмокобальтмолибденового катализатора в оксидной ( / и сульфидной формах ( 2. [32] |
Исследования проводили на двух образцах катализатора в оксидной и сульфидной формах, содержащих 8 5 - 12 3 % ( масс.) кокса. По мнению авторов, при окислении кокса на образце в оксидной форме сохраняются все закономерности, присущие некаталитическому окислению кокса на непромотированных катализаторах крекинга. Механизм катализирующего действия сульфидов кобальта и молибдена на процесс горения кокса в настоящее время не установлен. [33]
В таких установках используют обычно безградиентные реакторы разной конструкции в сочетании с газовым хроматографом для анализа продуктов окисления кокса. Использование хроматографического метода анализа на потоке кинетической установки обусловливает дискретный характер получения данных. Время одного анализа составляет 2 0 - 2 5 мин, что в случае быстротекущего процесса окисления затрудняет получение информации о начальных временах реакции. Кроме того, нестационарность процесса горения кокса на катализаторе требует регистрации большого числа хроматограмм в течение одного эксперимента, обработка которых вручную длительна во времени. [34]
Как известно, в горне доменной печи на воздушном и тем более на обогащенном кислородом дутье развиваются очень высокие температуры, порядка 1550 - 1800 С. Это обусловливает высокие значения констант скоростей реакции окисления, порядка k 600 - 1100 см / сек. Но, несмотря па большие числа Re, благодаря высоким температурам реакции процесс горения кокса в горне протекает все же со значительным диффузионным торможением. Увеличение скорости дутья Т0 способствует расширению объема зоны горения. [35]
Схема циркуляции кокса у фурм доменной печи приведена на рис. 40, а. В обозначенной зоне происходит уменьшение размеров кусков горящего кокса до полного их превращения в газообразные продукты и золу, поступающую в состав горнового шлака. На освобождающееся место опускаются вышележащие материалы, и поэтому над зоной циркуляции образуется так называемая воронка более быстрого схода шихтовых материалов, в которую устремляются более тяжелые руда или агломерат. Количество материалов, опускающихся в воронке, непосредственно связано с размерами зоны горения и циркуляции, и управляя процессами горения кокса, можно регулировать движение и обработку используемых в печи исходных материалов. [36]
Равномерный отвод тепла из всех точек реакционной зоны достигается тем, что реактор сконструирован как теплообменник. По трубкам циркулирует охлаждающая жидкость, а межтрубное пространство заполнено катализатором. На первых установках каталитического крекинга охлаждающей средой была кипящая вода, однако местное переохлаждение в отдельных точках массы катализатора вело к неполному выжигу кокса. Поэтому вынуждены были перейти на более сложную и опасную, но легче регулируемую систему соляного охлаждения. Соль циркулирует в реакторе при 425 - 455, поэтому процесс горения кокса нигде заглохнуть не может. [37]
 |
Газификация кокса в межкусковых каналах слоя. [38] |
Горение натурального ( технического) топлива зависит также от способа шлакоудаления. По мере выгорания-углерода на поверхности частиц топлива образуется золовая корочка, затрудняющая доступ окислителя к поверхности углерода. Слой, как говорят в таких случаях, зашлакуется, а горение топлива будет сильно затруднено в связи с прекращением доступа воздуха не только к топливу, лежащему на решетке, но и к горючим летучим в топочном пространстве. Удаление золы в жидком виде ( что возможно в условиях высоких температур) позволяет интенсифицировать процесс горения кокса. [39]
Выжиг кокса сопровождается выделением значительного количества тепла. Прохождение воздуха через реактор сопровождается падением давления его примерно до 3 0 ати. Расширяясь в газовой турбине до атмосферного давления, газы развивают на валу турбины мощность, с избытком достаточную для вращения ротационной воздуходувки. Таким образом, сжатый воздух подается в реакторы без всякого расхода энергии извне. Тепло горения кокса превращается в механическую работу сжатия воздуха, подаваемого в реактор. Такое положение возможно лишь постольку, поскольку температура и давление газов на входе в турбину достаточно высоки. При запуске установки, когда процесс горения кокса еще не налажен, газовая турбина, получая холодный газ, не может вращать воздуходувки; в этот период пускают в работу паровую турбину или электромотор МЗ. [40]
Платина и ее металлические сплавы являются активными катализаторами окисления углеводородов и кокса. Горение кокса на АПК и полиметаллических катализаторах протекает со скоростью на два порядка выше, чем на АСК и АДОз. Процесс идет в диффузионной области с большим тепловыделением, особенно при выгорании алкиль-ных цепочек кокса. На первом этапе выжиг ведется при температуре 250 - 350 С и концентрации кислорода 0 5 %, на втором этапе при 350 - 450 С и % и на третьем, заключительном этапе при 450 - 510 С и 3 - 5 % соответственно. Благодаря ступенчатому выжигу кокса, по длине слоя и диаметру зерна катализатора наблюдается перемещение горячего пятна зоны горения. Вначале окисляются непредельные углеводороды, адсорбированные на металлических центрах, а затем - углеводороды, оставшиеся в системе. Длительность этого мокрого этапа зависит от тщательности подготовки системы и может колебаться от нескольких часов до нескольких дней. Второй этап обусловлен горением коксогенов и кокса, находящихся вблизи металлических центров за счет спилловера ароматизированного кислорода. В продуктах горения этих соединений образуется много воды и меньше СОз - На завершающейся сухой стадии регенерации выгорает высококарбонизированный кокс, так называемый остаточный, глубинный, бедный водородом, расположенный на наибольшем расстоянии от металлических центров и источника подачи кислорода. Уменьшить неравномерность температур в слое и одновременно интенсифицировать процесс горения кокса можно уменьшая концентрацию кислорода при одновременном повышении давления в системе и увеличивая кратность циркуляции газовой смеси. [41]
Страницы: 1 2 3