Cтраница 2
Однозонные печи или конверторы для каталитического превращения метана с кислородом представляют собой обычно вертикальные цилиндрические шахтные аппараты, футерованные изнутри огнеупорным кирпичом. Конверторы выполняются как с верхним, так и с нижним подводом исходной смеси. Аппарат почти доверху заполнен никелевым катализатором, который-укладывается на огнеупорную решетку, размещенную в нижней части аппарата над штуцером для выхода газа. В верхней части аппарата предусмотрено специальное устройство для непосредственного соединения конвертора со смесителем. [16]
Шахтные аппараты применяются также для взаимодействия жидкости и газа на твердом катализаторе. При этом смесь газа и жидкости может двигаться через слой катализатора либо сверху вниз, либо снизу вверх. В контактном аппарате для очистки сернистой нефти ( рис. 3.6) газожидкостная смесь движется сверху вниз. Нагретая смесь сернистой нефти и водорода поступает по трубе в верхнюю часть аппарата. Газожидкостная смесь, пройдя слой катализатора и перфорированный колпак 8, выводится из аппарата. В этом процессе сера, растворенная в нефти, реагирует с водородом с образованием сероводорода, и, таким образом, нефть освобождается от серы. [17]
![]() |
Профиль темпера тур по длине слоя катализатора ( экзотермический процесс.| Аппарат снениоциклического действия. [18] |
Приближение к оптимальной температуре процесса в шахтных аппаратах возможно, когда они работают в сменно-циклическом режиме ( рис. 3.18): цикл реагирования, сопровождающийся поглощением теплоты, сменяется циклом регенерации катализатора, идущим с выделением теплоты. Проведение процесса в рабочем интервале температур возможно путем подбора времени реакции и времени регенерации. Поскольку в таком режиме необходимо выдержать рабочий интервал температур и сбалансировать количество поглощаемой при реакции и выделяемой при регенерировании теплоты, то для осуществления этих условий приходится смешивать реагенты либо катализатор с инертным газообразным или твердым теплоносителем. [19]
![]() |
Аппарат с мешалкой и барботером. [20] |
Шахтная установка и система, сочетающая перемешивание с барботажем ( рис. 6.3), являются моделями изменения переменной по объему аппарата движущей силы процесса и двух наиболее часто встречающихся типов движения потоков. Между точками 1 и 2 в шахтном аппарате ( рис. 6.4) кислород переходит из газовой фазы в жидкую, и в ней потребляется микроорганизмами. Однако между точками 2 и 3 по мере падения давления С снижается, и, хотя происходит потребление и частичная десорбция кислорода, будет существовать обширная область, перенасыщенная кислородом. [21]
Как уже упоминалось выше, одноступенчатая конверсия углеводородного газа в аппарате шахтного типа может проводиться под давлением до 30 - 35 атм. При этом процесс одноступенчатой конверсии под повышенным давлением в шахтном аппарате может осуществляться или каталитически при температурах до 1100 С, или в свободном объеме ( без применения катализатора) при температурах порядка 1400 - 1500 С. В качестве окислителей в процессах одноступенчатой конверсии углеводородных газов под повышенным давлением применяются либо воздух, обогащенный кислородом, либо концентрированный кислород. [22]
Кривая тепловыделений имеет такой же вид, как и кривая кинетики процесса, Поэтому в шахтных аппаратах при адиабатическом режиме профиль температур по высоте слоя будет зависеть от порядка реакции. Поперечный градиент температур в аппаратах шахтного типа при хорошей теплоизоляции корпуса отсутствует, вследствие чего профиль температур по высоте слоя будет определять поле температур во всем объеме катализатора. [23]
При получении газа для синтеза аммиака ( смеси водорода и азота) кислород подается на вторичный риформинг в составе воздуха. В производстве синтез-газа ( смеси водорода и двуокиси углерода), используемого при получении метанола, во вторичный риформинг подают смесь кислорода и рециркулирующей двуокиси углерода. Но возможно проведение этих процессов в двух аппаратах, совмещенных друг с другом следующим образом. При необходимости обогащения продуцируемого газа азотом в шахтный аппарат вводят горячие дымовые газы, получаемые в горелках, размещенных в той же камере, где находятся реакционные трубы. Обычно с этой же целью в поток горячего газа первичной конверсии подмешивается воздух и такую смесь направляют на вторичную конверсию. [24]