ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппараты каталитической очистки из "Очистка газов в химической промышленности" Очистку газов с использованием катализа проводят в реакторах гетерогенных реакций в системе газ — твердое. Из этого следует, что конструкции каталитических газоочистителей определяются объемными расходами газов, кинетическими закономерностями протекающих реакций, температурными и аэродинамическими условиями процесса, структурными, прочностными и другими характеристиками применяемых катализаторов. Последние могут быть разнообразных размеров и формы насыпные шарики, таблетки, цилиндры, пластины, соты и т.д. [c.153] Среди промышленных газоочистных аппаратов первой группы наиболее распространены полочные, радиальные и горизонтальные реакторы. [c.154] В производствах синтеза аммиака и некоторых других продуктов применяют полочный реактор для конверсии оксида углерода (рис. 4.20). [c.154] Годовые экс-82,42 36,14 28,09 15,03 37,15 49,1 336,13 61,3 96,03 плуатационные расходы, тыс. руб. [c.155] В цилиндрическом корпусе аппарата на колосниковые решетки с металлическими сетками, размеры ячеек которых несколько меньше зерен катализатора, насыпают слой керамической или металлической насадки (кольца Рашига, седла Инталокс и т.д.), поверх которого загружают катализатор. Над слоем катализатора также размещают сетку с насадкой, предназначенной для выравнивания скоростей газа и температур по сечению аппарата. [c.155] Существует ряд условий нормальной работы реактора равномерное распределение газового потока по сечению аппарата, номинальный гранулометрический состав загружаемого катализатора, исключение быстрых перепадов температур в аппарате и др. [c.155] Одна из основных проблем в совершенствовании конструкций газоочистителей с насыпным слоем катализатора — обеспечение механической прочности гранул. По данным ГИАП, гидравлическое сопротивление слоя, в котором содержится до 7% пыли и мелочи катализатора, увеличивается на порядок (в 30 раз), при этом снижаются равномерность распределения газового потока и степень очистки газа. Это обстоятельство следует иметь в виду при загрузке катализатора и эксплуатации аппарата. [c.156] В радиальном реакторе конверсии оксида углерода (рис. 4.21) катализатор размещается в корзинах, образованных коаксиально расположенными центральной трубой и обечайкой корпуса. [c.156] Рабочие поверхности корзин перфорированы, а между корпусом реактора и наружной обечайкой катализаторной корзины образуется кольцевой канал, по которому транспортируются газовые потоки. [c.156] В отличие от полочных в радиальных реакторах можно смоделировать равномерность распределения потоков (по высоте) [12], однако здесь степень использования рабочего объема несколько ниже из-за усадки катализатора и образования паразитных объемов. [c.156] Применяют также горизонтальные каталитические газоочистители. Для аппаратов требования к прочности гранул катализатора менее жесткие и усадка не играет особой роли, однако их можно эксплуатировать лишь в ограниченных диапазонах градиентов температур. [c.156] СИИ с водяным паром) менее 0,1%- Парогазовую смесь перед подачей в реактор подогревают до температуры 190—210 °С, объемные скорости составляют 10 000—20 000 ч . [c.157] Полочные и радиальные каталитические реакторы используют также в процессах гидрирования азотоводородных смесей, при которых синтез-газ очищают от кислорода, оксида и диоксида углерода. [c.157] Полочный реактор, предназначенный для этих целей (аппарат предкатализа или метанатор) представляет собой колонный аппарат цилиндрической формы, внутри которого находится центральная труба с электроподогревателем и катализаторная коробка. Газовый поток входит в центральную трубу, обогревается электроподогревателем, поднимается вверх, откуда в кольцевом пространстве между корпусом и катализаторной коробкой проходит вниз через слой катализатора. [c.157] Процесс протекает при температуре 300—350°С, давлении 2—3 МПа, объемной скорости 4000-сти в аппарате 0,3—0,4 м/с. [c.157] В реакторе используют алюмоникельхромовый катализатор (ТО) в таблетированном и формованном виде (с размером гранул от 4—5 до 8—10 мм). [c.157] В последнее время в связи с необходимостью своевременной регенерации и замены катализатора в конструировании каталитических газоочистителей наметилась тенденция к созданию аппаратов с быстрой загрузкой — выгрузкой катализатора без разборки аппарата. [c.157] На рис. 4.22 показана схема реактора с двухслойной корзиной с большой удельной пропускной способностью единицы объема и малой металлоемкостью, созданного Дзержинским филиалом НИИОГаза. [c.158] Другой вариант компоновки катализаторного объема представлен на рис. 4.23. В этом аппарате рабочий объем выполнен в виде сменных катализаторных кассет, размещенных в прямоугольном корпусе. В реакторе за счет установки наклонных пластин и направляющих лопаток 2 удается добиться хорошего газораспределения. [c.158] Дальнейшее развитие идеи сменных каталитических блоков связано с использованием различных форм носителей. [c.158] Вернуться к основной статье