Cтраница 4
Так, на рис. 1 представлена зависимость сопротивления конвертора метана от нагрузки по замерам, сделанным до и после загорания. Характерно, что зона сильных разрушений катализатора чаще всего располагается несколько ниже верхнего уровня каталитического слоя, что, по-видимому, связано с расположением зоны высоких температур. Если судить по значению максимальных температур, принятые условия при испытаниях на термостойкость несколько жестче, чем реальные, возникающие в реакционной зоне. Было сделано предположение о возможности в некоторых случаях таких изменений механизмов процесса горения, которые могли бы привести к резким подъемам температуры, значительно превышающим обычно наблюдаемые. По кривой, изображенной на рис. 2, мы рассчитали температурную зависимость объемного тепловыделения. [46]
Твердый катализатор со временем покрывается коксовыми отложениями, вследствие чего уменьшается его активность. Образование кокса на алюмосиликатном катализаторе может привести к закупорке слоя катализатора, что, в свою очередь, приводит к внезапному повышению давления в реакторе. При закупорке каталитического слоя реактор-переключается на подачу сырья снизу вверх, если вначале сырье подавали сверху вниз. Это позволяет увеличить срок работы установки. [47]
Благодаря наличию интенсивного перемешивания в реакционном объеме обеспечивается квази-изотермический режим - перепад температур в нем практически не превышает 1 - 2 С. Это позволяет проводить процесс при более высоких температурах и облегчает теплоотвод из реакционной зоны. Для синтеза в неподвижном слое характерны горячие пятна с температурой на 15 - 20 С выше средней, наличие которых приводит к метанированию и заутлероживанию катализатора. Кроме того, в сларри-реакторе значительно ниже перепад давления в каталитическом слое, что является немаловажным энергосберегающим фактором. Также упрощается процесс загрузки-выгрузки катализатора, который при непрерывной схеме производства может протекать в течение всего процесса и может быть сопряжен с его регенерацией. Сларри-реактор позволяет обеспечить больший выход продуктов на единицу объема катализатора, что обусловлено использованием мелкодисперсного катализатора и, как следствие, увеличением поверхности контакта. [48]
Благодаря наличию интенсивного перемешивания в реакционном объеме обеспечивается квази-изотермический режим - перепад температур в нем практически не превышает 1 - 2 С. Это позволяет проводить процесс при более высоких температурах и облегчает теплоотвод из реакционной зоны. Для синтеза в неподвижном слое характерны горячие пятна с температурой на 15 - 20 С выше средней, наличие которых приводит к метанированию и зауглероживанию катализатора. Кроме того, в сларри-реакторе значительно ниже перепад давления в каталитическом слое, что является немаловажным энергосберегающим фактором. Также упрощается процесс загрузки-выгрузки катализатора, который при непрерывной схеме производства может протекать в течение всего процесса и может быть сопряжен с его регенерацией. Сларри-реактор позволяет обеспечить больший выход продуктов на единицу объема катализатора, что обусловлено использованием мелкодисперсного катализатора и, как следствие, увеличением поверхности контакта. [49]
Каталитическое сжигание широко применяют для обезвреживания газовых выбросов печей для горячей сушки лакокрасочных покрытий и эмалей, аппаратов для приготовления лаков, продувки асфальта воздухом и производства фталевого ангидрида. Капитальные затраты в целом составляют от 3 00 до 5 50 доллара на 1 куб. Каталитическое окисление обычно осуществляют при весьма низком перепаде давления порядка нескольких десятых дюйма водяного столба. В связи с этим эксплуатационные расходы невелики, причем значительная их доля связана с обслуживанием каталитического слоя. [50]
Вследствие повышения температуры интенсивность испарения серы увеличивается, в результате чего серасодержание слоя замедляет свой рост, а затем стабилизируется. На рис. 4.37 а, б показаны профили температуры и степени заполнения катализатора жидкой серой по длине каталитического слоя в установившемся нестационарном режиме для исходной смеси состава: 5 % H2S, 2 5 % SO2, 20 % Н2О, 72 5 % инертные компоненты. Для того, чтобы перерабатывать смесь указанного состава в традиционном стационарном непрерывном режиме, температура газа на входе в конвертер должна быть не менее 230 С, что позволяет избежать конденсации серы. Более высокая степень превращения в нестационарном процессе обусловлена более выгодными температурными условиями протекания реакции: во-первых, средняя температура активной зоны каталитического слоя в нестационарном режиме ниже, чем в традиционном процессе; во-вторых, в нестационарном режиме температура снижается к выходу из реактора, что дает дополнительный выигрыш в конверсии за счет улучшения термодинамических условий для реакции. [51]
Вследствие повышения температуры интенсивность испарения серы увеличивается, в результате чего серасодержание слоя замедляет свой рост, а затем стабилизируется. На рис. 4.37 а, б показаны профили температуры и степени заполнения катализатора жидкой серой по длине каталитического слоя в установившемся нестационарном режиме для исходной смеси состава: 5 % H2S, 2 5 % SO2, 20 % Н2О, 72 5 % инертные компоненты. Для того, чтобы перерабатывать смесь указанного состава в традиционном стационарном непрерывном режиме, температура газа на входе в конвертер должна быть не менее 230 С, что позволяет избежать конденсации серы. Более высокая степень превращения в нестационарном процессе обусловлена более выгодными температурными условиями протекания реакции: во-первых, средняя температура активной зоны каталитического слоя в нестационарном режиме ниже, чем в традиционном процессе; во-вторых, в нестационарном режиме температура снижается к выходу из реактора, что дает дополнительный выигрыш в конверсии за счет улучшения термодинамических условий для реакции. Помимо высокой степени превращения, важным достоинством нестационарного процесса является отказ от подогрева газа перед его подачей в реактор. Это позволяет снизить число теплообменников в схеме и улучшить энергетические показатели процесса. [52]