ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конверсия окиси углерода из "Расчеты по технологии неорганических веществ" Окись углерода, образовавшаяся при конверсии метана, или поступающая с другими газами, подвергается конверсии водяным паром. [c.130] Понижение температуры приводит к увеличению равновесной степени конверсии, но сильно замедляет скорость реакции даже на катализаторе. С увеличением отношения пар/газ степень превращения СО повышается. [c.130] Вследствие экзотермичности реакции конверсии окиси углерода водяным паром ее проводят в две стадии. Температура первой сравнительно высока 480—530 °С. Условия равновесия не позволяют достичь высокой степени конверсии, но зато скорость процесса выше. Более глубокая конверсия наступает при понижении температуры до 400—450 °С на второй ступени. Меньшая скорость процесса в этом случае не существенна, так как основное количество ( 90%) окиси углерода уже окислено на первой ступени. [c.130] Конверсия окиси углерода автотермична, т, е. выделяющаяся в результате реакции теплота компенсирует ее потери. Суть технологической схемы двухступенчатой конверсии окиси углерода состоит в следующем. Газ, поступающий на конверсию, насыщают парами воды в сатурационной башне, орошаемой горячей водой, нагретой отходящим конвертированным газом. Использование тепла конвертированного газа для насыщения исходной смеси парами позволяет значительно уменьшить расход технологического пара. После сатурационной башни исходный газ, подогретый в теплообменнике газами из конвертора, подают на первую ступень конверсии. Температура после первого слоя катализатора повышается до 480—520 °С. Далее газ охлаждается до 400—420 °С за счет испарения водяного конденсата в испарительной части конвертора, обогащаясь при этом парами воды, и поступает на второй слой катализатора. Здесь температура повышается немного — до 420—450 °С. Остаточное содержание СО в конвертированном газе составляет 2—3,5% (об.). После конвертора газ охлаждается, нагревая при этом поступающую на конверсию паро-газовую смесь, и направляется на очистку. [c.131] Сер — средняя мольная теплоемкость продуктов реакции п — отношение объемов пар/газ в исходном газе. [c.131] Определить равновесную степень конверсии при 550 °С, 1 10 Па (1 атм) и состав конвертированного газа. В исходном состоянии отношение объемов пар/газ п = I. [c.133] Сколько водяного пара н бходимо израсходовать на 100 исходного газа для обеспечения степени конверсии, равной 0,91. Рассчитать состав сухого конвертированного газа. [c.135] Следовательно, для достижения заданной степени конверсии на 100 м газа потребуется, 194 м пара. [c.135] Температура газа после конверсии 420 + 177 = 597 С. [c.137] Средняя температура в конверторе (420 + 597)/2 — 508 С. [c.137] Следовательно, принятая предварительно средняя температура для расчета теплового эффекта и теплоемкости паро-газовой смеси хорошо совпадает с вычисленной. [c.137] Решение. Приняв для первой ступени максимальную температуру контакта 525 С, находим по уравнению (И 1.8) значение Кр = 0,248. [c.139] Действительную степень конверсии СО в первой ступени принимаем равной 0,95 от равновесной, т. е. а = 0,825-0,95 = = 0,784. [c.139] Энтальпия 1 кг водяного пара при Р — 12 Ю- Па и 525 равна 3525,8 кДж/кг. [c.140] Количество водяного конденсата, которое необходимо испарить для охлаждения газа до 450 С, составит 700 470/2983,8 = = 237 кг. [c.141] Отношение пар/газ равно 190,9/240,35 = 0,79/1, т е, п — = 0,79. [c.141] Далее рассчитываем степень конверсии СО при достижении равновесия во второй ступени конвертора. При максимальной температуре во второй ступени конвертора 460 °С /Ср = 0,143. [c.141] Необходимое время контакта газа с катализатором первой ступени конвертора определяем следующим образом. [c.142] Часовая производительность завода 1360/24 = 56,666 т NH3. [c.143] Вернуться к основной статье