Файл: Эстрин, Б. М. Производство и применение контролируемых атмосфер (при термической обработке стали).pdf

«Пешине Сант-Гобен») и формованной окиси алюминия (А-1, ГОСТ 8136—56) — около 6% (рис 65, а и в). Если же массу ЦЭЧМ-V используют после промежуточной очистки на адсорбенте (например, при исходной концент­ рации N H 3 0,0039—0,0065%), тогда емкость ее составля­ ет 0,7% (рис. 65,г).

Контактную массу ЦЭЧМ-V в отличие от описанных выше катализаторов периодически требуется заменять. Для использования этой массы рекомендуется применять известный способ размещения ее в контейнерах, пере­ двигаемых по высоте контактного аппарата: контейнер из хвостовой части аппарата перемещают в лобовую часть, а на место него ставят контейнер со свежей кон­ тактной массой.

КОНВЕРСИЯ ОКИСИ УГЛЕРОДА В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРОВ

Одна из стадий процесса получения из природного га­ за азотно-водородных смесей с различной концентрацией водорода заключается в окислении водяным паром оки­ си углерода в двуокись углерода. Эта стадия проводится в присутствии катализатора с применением избытка во­ дяного пара (в целях увеличения равновесной степени окисления):

При снижении температуры количество непрореагировавшей окиси углерода уменьшается, так как реакция (Х-15) отличается небольшим тепловым эффектом (при 700°К АН——9060 кал/моль). Ее относят к обратимым относительно медленным каталитическим реакциям (вы­ ход, близкий к равновесному, достигается в течение не­ скольких секунд). Поэтому целесообразно так организо­ вывать протекание реакции (Х-15), чтобы обеспечива­ лось постепенное понижение температуры катализатора (принцип Ле-Шателье), что может быть осуществлено, например, размещением в слое катализатора холодиль­ ных трубок. Нагретая в теплообменнике газовая смесь должна при этом проходить через эти трубки в направ­ лении, обратном движению газа в слое катализатора. Благодаря такому движению газов слой катализатора по

201

ходу газа будет постепенно охлаждаться, а равновесная степень окисления окиси углерода повышаться.

рода уменьшается степень покрытия поверхности ката­ лизатора кислородом), а не углекислотой.

Величина В, определенная на основе опытных данных, близка к 0,5 при температуре 400—500° С.

Зависимость константы скорости К\ от температуры для смешанного катализатора описывается уравнением

же учитывая уравнение изобары Вант-Гоффа, можно получить зависимость константы равновесия К от соста­ ва газовой смеси после конверсии:

H i - A t f ) _ Рсо,Рн, = ^ ^

АРсо Рн.о

где Ах— энергия активации, равная для смешанного ка­ тализатора 12500 кал/моль,

202

Пользуясь приведенными выше зависимостями, мож­ но определить объем катализатора.

П р и м е р. Требуется получить защитный газ типа Н 2 — N 2 с со­ держанием Н 2 = 10-1-12%- Для этого природный газ сжигается при коэффициенте расхода воздуха, равном 0,8. Состав образующихся продуктов сгорания будет следующим, % (объеми.): СОг 5,7; СО 5,4;

зовон смеси будет определяться следующими данными, % (объеми.):

получим, что / ( i T = 6,55.

Решая уравнение (д), находим что

Ki = 13,1-103 ехр [— 12500| (1,9-773)] = 3,93, откуда

Объемную скорость (отношение часового расхода газовой смеси,

203

включая водяной пар, приведено к 0° С и 1 ат к объему каталиэато

версии от температуры по нескольким точкам. Для этих же точек определяем значения левой части уравнения (е) и строим по ним другую кривую. Оптимальная температура соответствует точке пе­

Катализатор KAIA № 482 устойчив против сернистых соединений. Срок службы его составляет около трех лет. Диапазон рабочих температур 350—500° С. Выпускается в виде цилиндрических гранул красно-бурого цвета диа­ метром 8—10 мм н длиной 10—20 мм. Химический со­ став катализатора, % (по массе): Fe в пересчете на РегОз — не менее 87; Сг в пересчете на СьОз — не ме­

температуре 400—450° С (не выше 530° С) в потоке ра­ бочей смеси. Восстановление считается законченным, когда суммы (Но+СО) на входе и выходе сравниваются.

Если процесс конверсии происходит при более низких температурах, то это позволяет снизить остаточное со­ держание СО в газе. Однако активность железохромистых катализаторов значительно падает с понижением температуры.

За рубежом и в последние годы в СССР для указан­ ной цели разработаны низкотемпературные катализато-

204