ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конверсия окиси углерода из "Курс технологии связанного азота" В результате конверсии метана различными окислителями по лучают газовую смесь, состоящую в основном из окиси углерод и водорода. При конверсии метана кислородом воздуха в конвер тированном газе содержится кроме того азот. [c.130] Зная величины констант равновесия, легко рассчитать для любого заданного состава исходного газа равновесную степень превращения СО или равновесное содержание окиси углерода в конвертированном газе. [c.131] На основе значений Кр, и уравнения (21) можно рассчитать равновесную степень конверсии окиси углерода Хт для любой температуры при заданном составе исходного газа. [c.131] Анализ значений констант равновесия при различных температурах показывает, что с понижением температуры равновесие реакции (1) смещается вправо, т. е. в сторону образования водорода и двуокиси углерода. Таким образом, при разработке технологического режима следует стремиться к осуществлению низкотемпературного процесса конверсии СО. [c.131] Результаты вычислений равновесной степени превращения окиси углерода в зависимости от соотношения объемов пар газ в исходной паро-газовой смеси и от температуры реакции приведены на рис. V-2. Начальный состав газа (после конверсии метана) принят следующим (в дсзлях единицы) ао=0,20 (окись углерода), Ьо=0,52 (водород), Со=0,07 (двуокись углерода), do=0,21 (азот и инертные примеси). [c.131] Если исходить из стехиометрических коэффициентов реакции (1) и применять паро-газовую смесь с равными концентрациями водяного пара и окиси углерода, то, как следует из рис. У-2, степень превращения СО получается довольно низкой. Поэтому практически применяют паро-газовые смеси со значительным избытком водяного пара. [c.132] Проведение каталитических процессов, протекающих с выделением тепла, в однослойных контактных аппаратах без отвода тепла невыгодно вследствие повышения температуры в контактной зоне и смещения равновесия реакции в неблагоприятную сторону. Практически конверсию окиси углерода целесообразно проводить в две ступени с промежуточным отводом тепла реакции. В этом случае в первой ступени необходимо поддерживать высокую температуру, обеспечивая тем самым высокую интенсивность процесса. Во второй низкотемпературной ступени следует поддерживать пониженную температуру, но такую, чтобы на данном катализаторе достигалось достаточное приближение к состоянию равновесия. [c.132] При проведении двухступенчатого процесса конверсии окиси углерода на среднетемпературном катализаторе температура на первой ступени должна находиться в пределах 480—530° С, а на второй ступени — 400—450° С. [c.132] Смещение равновесия реакции (1) возможно путем удаления двуокиси углерода из зоны реакции. Для этой цели предложен ряд твердых поглотителей на основе окислов щелочноземельных металлов. Однако такой прием не нашел практического применения вследствие необходимости вести периодический процесс, что связано с обжигом контактной массы для удаления поглощенной СОг, а также с дополнительным расходом восстанови тельного газа на обжиг. [c.132] Конверсия окиси углерода, согласно уравнению реакции (1), происходит без изменения количества молекул в системе, поэтому повышение давления не вызывает смещения равновесия. Несмотря на это применение давления дает ряд преимуществ увеличивается скорость реакции, экономится энергия на последующее сжатие газа, уменьшаются размеры аппаратов и т. д. В связи с этим экономически целесообразен процесс конверсии при повышенных давлениях. [c.133] Конверсия окиси углерода, как известно, протекает с выделением тепла. Для автотермичности процесса необходимо, чтобы за счет теплового эффекта реакции компенсировалась неполнота передачи тепла в теплообменных устройствах, потери тепла в окружающую среду и, наконец, затраты тепла на испарение конденсата, вводимого в па-ро-газовую смесь между первой и второй ступенями конвертора. [c.133] —средняя мольная теплоемкость реакционной смеси, кдж](моль град). [c.133] Остальные обозначения см. выше. [c.133] Наглядное представление о зависимости ls,t от соотношения п объемов пар газ в исходной паро-газовой смеси и степени превращения окиси углерода х дает рис. У-З. [c.133] Вернуться к основной статье