ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструкции конверторов из "Фталевый ангидрид" Конверторы с псевдоожиженным слоем катализатора отличаются относительной простотой конструкции. Как правило, это аппараты колонного типа, внутри которых размещается контактная камера, представляющая собой цилиндр, заполненный катализатором. Газ в зону катализатора подается через газораспределительную решетку, обеспечивающую равномерное распределение газового потока по всему поперечному сечению конвертора. Съем тепла реакции осуществляется двумя способами либо циркуляцией катализатора через теплообменники, расположенные вне зоны катализатора, либо при использовании теплообменивающих элементов, размещенных непосредственно в слое катализатора. При окислении нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора второй метод отвода тепла более прост и надежен в эксплуатации. В этом случае отпадает необходимость в непрерывной циркуляции катализатора через теплообменник в целях поддержания определенного гидравлического режима системы. [c.63] Отличительной особенностью конверторов с псевдоожиженным слоем катализатора является также наличие в них пылеотделительных устройств. Высокая стоимость катализаторов, применяемых для окисления нафталина, обусловливает необходимость полного улавливания всего катализатора, уносимого газовым потоком из реакционной зоны. Для этого непосредственно над слоем катализатора располагается камера осаждения, где отделяется значительная часть катализаторной пыли. Над пылеотделительной камерон установлены фильтры. [c.63] Один из конверторов с псевдоожиженным слоем катализатора, применяемый для окисления нафталина во фталевый ангидрид з, изображен на рис. 20. Конвертор представляет собой колонну, внутри которой имеется газораспределительная решетка 4. Над решеткой находится реакционная зона 5, заполненная катализатором в псевдоожиженном состоянии, а выше — зона сепарации 2, где паро-газовая смесь продуктов контактирования частично освобождается от катализаторной пыли. Более тщательное отделение пыли происходит в верхней части конвертора, где расположены фильтры / из стеклянной ткани. Фильтры разделены на несколько секций, периодически продуваемых обратным током воздуха. Воздух, необходимый для окисления нафталина, подается под решетку 4. Расплавленный нафталин поступает непосредственно в зону катализатора. Тепло реакции отводится в парогенераторе б, через который циркулирует катализатор, поступающий из реакционной зоны. Для обесяе-чения циркуляции катализатора в парогенератор снизу подается воздух. [c.64] На рис. 21 представлен конвертор другой системы, также применяемый для окисления нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора. Воздух поступает, в нижний конус конвертора, где его тем- Воздух пература измеряется термопарой 1. Псевдо-ожиженный слой катализатора находится над газораспределительной решеткой 5. Расплав нафталина вводится в слой катализатора. В зоне катализатора помещен теплообменник (3, в змеевик которого подается вода. Температура в слое катализатора измеряется термопарой 7, связанной через регулятор с клапаном б, автоматически регулирующим подачу воды в теплообменник. Дублирующий замер температуры в слое катализатора производится термопарой 4, подключенной к потенциометру со звуковой сигнализацией. В верхней части конвертора смонтирован воздушный теплообменник 2 для охлаждения контактных газов воздухом, поступающим на контактирование. Над теплообменником 2 расположен секционный фильтр 8 из пористой керамики, секции которого периодически продуваются сжатым воздухом, поступающим через непрерывно работающий многоходовой кран 9. Темпе-Daтypa в различных точках конвертора измеряется термопарами 1. Токазания всех приборов непрерывно и автоматически записываются. [c.64] Принцип секционирования конвертора с псевдоожиженным слоем катализатора показан на рис. 22. В конверторе имеется несколько зон, разделенных газораспределительными решетками /, которые соединены переточными трубами 2. Уровень слоя катализатора на каждой решетке определяется высотой расположения верхнего конца-переточной трубы. В каждой секции конвертора можно поддерживать оптимальный температурный режим. Изменяя диаметр секций по высоте конвертора, можно в разных секциях создавать различные гидродинамические условия. [c.65] При окислении нафталина в псевдоожиженном слое ванадий-калий-сульфатного катализатора наблюдалось, что содержание низших окислов (в пересчете на У204) повысилось с 10,2 до 68,5% за 1 ч, через 7 ч оно достигло 85%, а через 31 ч — 89%- При этом заметно снизился выход фталевого ангидрида, который через 4,5 ч после начала контактирования был равен 1,02 кг на 1 кг нафталина, а через 30 ч составлял 0,92 кг/кг. Одновременно возрос выход 1, 4-нафтохинона, который через 4,5 ч был равен 0,019 кг на 1 кг нафталина, а через 30 ч составлял 0,063 кг/кг. Эти опыты были повторены в условиях частичной регенерации катализатора. Последнюю осуществляли путем вывода части катализатора из зоны контактирования и окисления его воздухом при высокой температуре до У2О5. Окисленный катализатор возвращали в реакционную зону. [c.66] При проведении опытов в условиях непрерывной частичной регенерации катализатора содержание низших окислов ванадия в катализаторе за 125 ч работы возросло с 10,2 до 38,5% (в пересчете на У2О4). При этом выход фталевого ангидрида оставался практически постоянным на уровне 1,0 кг на 1 кг нафталина. 1,4-Нафтохинон в готовом продукте не обнаруживался на всем протяжении опыта. Исследования велись с применением нафтали-но-воздушной смеси, содержащей 2,2% нафталина, при температуре контактирования 380° С и продолжительности контактирования 4,5 сек. Использовался ванадий-калий-сульфатный катализатор с 1,5% окиси серебра. [c.66] На основании проведенных опытов предлагается поддерживать в катализаторе оптимальное отношение высших окислов ванадия к низшим УгОз 364 в пределах от 30 70 до 80 20. [c.67] Существенным недостатком предлагаемой конструкции является трудность разделения зон внутри конвертора. Наилучшая регенерация катализатора достигается при размещении зоны регенерации в выносном аппарате. Видимо, промышленное решение конструкции конвертора с использованием принципа регенерации катализатора может и должно быть более совершенным по сравнению с описанным. Изложенное можно рассматривать только как первое приближение к конструкции секционированных реакторов промышленного масштаба для окисления нафталина во фталевый ангидрид. [c.68] Наглядным преимуществом контактных агрегатов большой мощности является значительное сокращение расходов по эксплуатации контактный аппарат с псевдоожиженным слоем катализатора мощностью 18 000 т/год обслужив-ают в смену всего 8 человек 5 . [c.68] Размеры конверторов с псевдоожиженным слоем катализатора, предназначенных для производства фталевого ангидрида, зависят от конструктивного решения отдельных узлов, от типа применяемого катализатора и, конечно, от его производительности. Немаловажную роль играют ограничения габаритов при транспортировании оборудования по железной дороге. Известны конверторы высотой 6,1 7,3 9,1 м. Сообщаетсяо конверторах диаметром 1,5 3,2 4,0 м. Предполагается, что в скором времени будут созданы конверторы диаметром 6,0 м. Отношение высоты катализаторной зоны реактора к его диаметру рекомендуется принимать в пределах 3 1. [c.68] Вернуться к основной статье