Cтраница 1
![]() |
Принципиальная схема трехсекционной колонны синтеза аммиака с кипящим слоем катализатора ( по Г. К. Борескову и М. Г. Слинько. [1] |
Интенсивность работы катализатора в колоннах такого типа должна превышать интенсивность его в колоннах обычного типа в 2 - 3 раза. [2]
Метод кипящего слоя позволяет прежде всего повысить интенсивность работы катализатора [43, 83, 164, 187] в результате полного использования внутренней поверхности зерен и улучшения температурного режима работы. Применение мелких зерен катализатора ( d j 1 5 мм) дает возможность почти полностью снять внутридиффузионные торможения, характерные для неподвижного слоя. Поскольку энергия активации реакции окисления SO2 на обоих катализаторах была почти одинакова, повышение интенсивности работы катализатора кипящего слоя следует отнести за счет более полного использования внутренней поверхности. [3]
![]() |
Реактор с псевдоожиженным слоем пылевидного катализатора.| Схема установки с псевдоожиженным пылевидным катализатором. [4] |
Вредное влияние продольного перемешивания и проскока газа на интенсивность работы катализатора в псевдоожиженном слое может быть уменьшено. [5]
Метод кип я щ его слоя позволяет прежде всего повысить интенсивность работы катализатора [10, 12, 15-17] за счет полного использования внутренней поверхности зерен и улучшения температурного режима работы. Применение мелких зерен катализатора d C 1 5 мм дает возможность почти полностью снять внутри-диффузионные торможения, характерные для неподвижного слоя. Поскольку энергия активации реакции окисления SO2 на обоих катализаторах была почти одинакова, повышение интенсивности работы катализатора кипящего слоя следует отнести за счет более полного использования внутренней поверхности. [6]
Изотермический режим аппаратов КС позволяет ( как показано в главе IV) не только повысить интенсивность работы катализатора по сравнению с полочными аппаратами с неподвижным катализатором при равном количестве слоев, но и подавать газ при температурах много ниже температуры зажигания катализатора, что, в свою очередь, дает возможность перерабатывать высококонцентрированные газы при достижении х 0 7 в первом слое катализатора. Опыты и расчеты [7, 15, 16] показали, что, при постоянном соотношении О 2: SO 2, интенсивность работы катализатора растет почти пропорционально концентрации S02 в газе при повышении последней от 7 ( в обычных газах) до 60 объемн. [7]
Если в реакторах с насыпным слоем катализатора удельный объемный расход газа и, отнесенный к объему слоя катализатора, составляет 2 000 - 10 000 ч -, то в рассматриваемых экспериментах в пластинчатом модуле в расчете на объем покрытия и 7 000 - 36 000 ч 1 при скорости потока ПВС 1 1 - 5 5 см / с, а в щелевом модуле и 533 000 т1 при скоростях потока 0 4 - 1 7 м / с, то есть интенсивность работы катализатора в катализаторном покрытии на 1 5 - 2 порядка выше, чем в насыпном слое катализатора. В сочетании с низким гидравлическим сопротивлением пластинчато-каталитические реакторы являются аппаратами с интенсивными эксплуатационными свойствами. [8]
Если в реакторах с насыпным слоем катализатора удельный объемный расход газа и, отнесенный к объему слоя катализатора, составляет 2 000 - 10 000 ч - 1, то в рассматриваемых экспериментах в пластинчатом модуле в расчете на объем покрытия) 7 000 - 36 000 ч - при скорости потока ПВС 1 1 - 5 5 см / с, а в щелевом модуле и 533 000 г1 при скоростях потока 0 4 - 1 7 м / с, то есть интенсивность работы катализатора в катализаторном покрытии на 1 5 - 2 порядка выше, чем в насыпном слое катализатора. В сочетании с низким гидравлическим сопротивлением пластинчато-каталитические реакторы являются аппаратами с интенсивными эксплуатационными свойствами. [9]
Сильно интенсифицируется абсорбция серного ангидрида, возникает возможность его конденсации или же получения высококонцентрированного олеума непосредственно из контактных газов. Интенсивность работы катализатора и срок его службы возрастают также вследствие снятия местных перегревов и переохлаждений контактной массы, столь характерных для неподвижного слоя, в особенности при слеживании и спекании гранул в виде кусков и корок на поверхности слоев и у теплообмен-ных поверхностей. [10]
Изотермический режим аппаратов КС позволяет ( как показано в главе II) не только повысить интенсивность их работы по сравнению с полочными аппаратами с неподвижным катализатором при равном количестве слоев, но и подавать газ при температурах много ниже температуры зажигания катализатора, что, в свою очередь, дает возможность перерабатывать высококонцентрированные газы при достижении х 0 7 в первом слое катализатора. Опыты и расчеты [110, 180, 187] показали, что при постоянном соотношении 02: S02 интенсивность работы катализатора растет почти пропорционально концентрации SOa в газе при повышении последней от 7 ( в обычных газах) до 60 % ( объемн. При этом производительность всей очистной аппаратуры повышается пропорционально концентрации газа и снижается расход электроэнергии на перекачивание газовой смеси. Сильно интенсифицируется абсорбция серного ангидрида, возникает возможность его конденсации или же получения высококонцентрированного олеума непосредственно из контактных газов. Интенсивность работы катализатора и срок его службы возрастают также вследствие снятия местных перегревов и переохлаждений контактной массы, столь характерных для неподвижного слоя, особенно при слеживании и спекании гранул в виде кусков и корок на поверхности слоев и у теплообменных поверхностей. [11]
Высокий выход продукта также является основным показателем работы реактора. В процессах с открытой цепью отдают предпочтение выходу за счет уменьшения скорости газа и соответственно интенсивности работы катализатора. [12]
Изотермический режим аппаратов КС позволяет ( как показано в главе IV) не только повысить интенсивность работы катализатора по сравнению с полочными аппаратами с неподвижным катализатором при равном количестве слоев, но и подавать газ при температурах много ниже температуры зажигания катализатора, что, в свою очередь, дает возможность перерабатывать высококонцентрированные газы при достижении х 0 7 в первом слое катализатора. Опыты и расчеты [7, 15, 16] показали, что, при постоянном соотношении О 2: SO 2, интенсивность работы катализатора растет почти пропорционально концентрации S02 в газе при повышении последней от 7 ( в обычных газах) до 60 объемн. [13]
Можно уменьшать размеры зерен катализатора и соответственно путь молекул до середины зерна; это возможно, если одновременно переходят от фильтрующего слоя катализатора к кипящему. Можно изготовить для неподвижного слоя крупнопористые катализаторы, не уменьшая размеров зерен во избежание роста гидравлического сопротивления, но при этом неизбежно уменьшится внутренняя поверхность и соответственно понизится интенсивность работы катализатора по сравнению с мелкозернистым тонкопористым. [14]
Можно уменьшать размеры зерна катализатора и соответственно путь молекул до середины зерна; это возможно, если одновременно переходят от фильтрующего слоя катализатора к кипящему. Можно изготовить для неподвижного слоя крупнопористые катализаторы, не уменьшая размеров зерен во избежание роста гидравлического сопротивления, но при этом неизбежно уменьшится внутренняя поверхность и соответственно понизится интенсивность работы катализатора по сравнению с мелкозернистым тонкопористым. [15]