ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптимальная пористая структура и оптимальный размер зерен катализатора из "Катализ в производстве серной кислоты" Данные о степени использования внутренней поверхности ванадиевых катализаторов позволяют сделать определенные заключения об оптимальной пористой структуре, а также об оптимальных величине и форме зерен промышленных катализаторов. [c.218] Как уже указывалось, внутренняя поверхность ванадиевых катализаторов невелика—приблизительно на два порядка меньше поверхности силикагеля или активной окиси алюминия. Зто связано с отсутствием в ванадиевых катализаторах тонких пор (диаметр меньше 10- см). [c.219] Оптимальной для ванадиевых катализаторов является однороднопористая структура с порами диаметром около 10 5 см и возможно большим их числом в единице объема. [c.220] Оптимальный размер зерен соответствует минимуму суммарных расходов на катализатор и на преодоление его гидравлического сопротивления он зависит не только от активности, но и от стоимости и срока службы катализатора, а также от линейной скорости газа в слое катализатора и стоимости энергии, затрачиваемой на преодоление гидравлического сопротивления катализатора.. [c.221] На рис. 40 и 41 представлены результаты расчета оптимального раз] ера зерен для средних заводских условий. На оси абсцисс отложена величина, обратная среднему поперечнику зерен а на оси ординат—расходы в условных единицах. [c.221] Результаты расчета, представленные на рис. 40, отвечают относительной степени превращения 0,5 и температуре 525°, т. е. средним условиям в первых по ходу газа слоях катализатора. Результаты расчета, представленные на рис. 41, отвечают степени превращения 0,9 и температуре 470°, т. е. средним условиям в конечных слоях катализатора. [c.221] Кривые 1 обоих рисунков выражают расходы на катализатор, возрастающие с увеличением размера зерен. При высокой степени превращения это увеличение несколько меньше благодаря более полному использованию внутренней поверхности. Кривые 2 выражают расходы на преодоление гидравлического сопротивления слоя катализатора при фиктивных линейных скоростях 0,5, 1 и 1,5 м сек. Эти расходы возрастают с уменьшением величины зерен и с ростом линейной скорости. Кривые 5 выражают суммарные расходы положение их минимума определяет оптимальную величину зерен катализатора. [c.221] Как видно из рис. 40 и 41, оптимальная величина зерен катализатора очень сильно зависит от линейной скорости газа. При малых линейных скоростях газа расходы на преодоление гидравлического сопротивления катализатора невелики, и выгодно применение более мелкозернистого катализатора с ростом линейной скорости газа оптимальный размер зерен возрастает (табл. 25 и рис. 42). [c.221] При неизменной линейной скорости газа оптимальный размер зерен катализатора увеличивается с ростом степени превращения. Так, при скорости 1 м1сек и степени превращения 0,5 оптимальный размер зерен равен 0,5 см, а при степени превращения 0,9 достигает 0,7 см. [c.222] Таким образом, величину зерен катализатора целесообразно увеличивать по мере роста степени превращения, т. е. в направлении хода газа. Этот вывод справедлив, однако, только при неизменной линейной скорости газа. Во многих конструкциях контактных аппаратов скорость газа в первых слоях катализатора выще, чем в последующих. В этих случаях может оказаться выгодным, чтобы первые слои состояли из крупнозернистого катализатора. Так, например, если в первых по ходу газа слоях катализатора при средней степени превращения 0,5 линейная скорость газа достигает 1,5 м сек, то оптимальный размер зерен равен 0,72 см в слоях же, отвечающих средней степени превращения 0,9, но при скорости 0,5 м сек оптимальный размер зерен составляет всего 0,4 см. [c.222] Вернуться к основной статье