ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типы и особенности контактных аппаратов из "Технология серной кислоты" Для устойчивой работы контактного аппарата необходимо равномерное распределение газа и температур по сечению аппарата, достаточная амощность теплообменников, надежная схема регулирования, простота обслуживания и ремонта и др. Наибольшая равно.мерность температур и концентраций газа в аппарате достигнута при использовании выносных теплообменников. В контактных аппаратах производительностью 500 и 1000—1500 т/сут перегородки между слоями катализатора могут быть плоскими или сферическими, связанными стойками с несущими балками, или опирающимися на центральную колонну. [c.175] В аппаратах KUT катализатор расположен в кольцевом пространстве между корпусом аппарата и центральными теплообменниками. В них меньше потери тепла и газ охлаждается более равномерно, чем в аппаратах К-39, а. ремонт центральных теплообменников возможен без выгрузки катализатора. [c.175] Показатели наиболее широко применяемых в СССР контактных аппаратов для окисления SO2 приведены в табл. 36. Совре-.менные контактные аппараты больпюй мощности — более 1000 т/сут (по серной кислоте) имеют диаметр 12—14 м и высоту 27—31 м, в них загружается около 300 м катализатора. С повышением габаритов контактных аппаратов снизилась их удельная производительность, увеличилась неравномерность параметров слоев, потребовалось усиление опор, снизилась надежность конструкции. Эти обстоятельства вызывают необходимость новых конструкторских решений для снижения расхода металла материалов, повышения однородности параметров в слоях, снижения сопротивления, исключения перегревов катализатора, упрощения ремонта и повышения надежности работы контактного узла. [c.177] В НИУИФ совместно с Гинцветметом разработан контактный аппараг для переработки газов повышенной концентрации — вплоть до 66,7% SO2 [124]. Схема аппарата ОТС — с отводом тепла серой представлена на рис. 67. [c.177] В качестве охлаждающего агента для отвода избыточного тепла реакции окисления применена сера, заключенная в запаянные трубки. Верхняя часть трубок, в которой происходит конденсация паров серы, отделена от реакционного пространства. Газ поступает в аппарат сверху, проходит через зазоры между трубками и гильзами далее он попадает на слой катализатора непосредственно или через выносной теплообменник — для увеличения температуры за счет тепла прореагировавших газов. [c.177] Гильзы закреплены в трубной решетке. Зазор между ними и трубками рассчитывается по условиям теплопередачи так, чтобы скорость газа в зазоре была оптимальной. [c.177] Конденсирующиеся в верхней части трубок пары серы, отдавая через стенки трубок тепло конденсации, нагревают поступающий газ. Жидкая сера стекает в нижнюю часть трубок, расположенную в зоне катализатора, где испаряется за счет тепла реакции окисления, тем самым охлаждая катализатор. Температура в зоне катализа поддерживается автоматически, так как при температуре ниже 444,6 °С сера перестает кипеть и трубки отключаются, с повышением температуры увеличивается движущая сила (At) и увеличивается количество передаваемого тепла. [c.177] Использование аппарата ОТС, согласно расчетам, позволяет путем использования высокотемпературного теплоносителя — серы увеличить степень конверсии по сравнению с традиционными методами конверсии на 1,5—1,8% вследствие снижения градиента температур между стенками трубок и серединой vIOh, позволяет исключить возможность инактивации катализатора при возрастании скорости газов, поскольку рабочая температура охлаждающего агента совпадает с температурой зажигания катализатора. [c.177] При использовании тепловых трубок можно вести окисление в 1—3 слоях катализатора с выносными теплообменниками или без них (в зависимости от концентрации исходного газа). Трубки могут быть установлены в аппарате любой конструкции. Оптимальной является конструкция аппарата с вертикальным расположением катализатора (в вертикальных коробах) [9], при этом число трубок сокращается по сравнению с обычными аппаратами на порядок. [c.178] Расход металла на аппарат ОТК в два раза меньше, чем на аппарат ПНР. [c.178] Проектно-конструкторскими отделами двух фирм — Канады и ФРГ — найдены перспективные конструкции реакторов для высокопроизводительных сернокислотных установок мощностью до 5 тыс. т/сут кассетные аппараты с радиальным потоком газа через вертикально расположенные кольцевые слои катализатора и аппараты с горизонтальным секционированием каждого слоя катализатора, где, благодаря увеличению количества проходов для газа и более равномерной работе всего катализатора в слое, удается примерно в 2 раза повысить количество конвертируемого газа. Анализ особенностей новых разрабатываемых конструкций контактных аппаратов позволяет заключить, что с целью создания высокопроизводительных установок мощностью от 1 до 5 тыс. т/сут большое внимание уделяется обеспечению длительной эффективной работы катализатора как в первом, так и в остальных слоях. Чтобы улучшить работу слоя катализатора (в первую очередь первого слоя), предлагаются форконтактные аппараты принципиально новой конструкции контактной камеры, например кассетные реакторы с радиальным потоком газа через вертикально секционированный слой [118]. [c.178] Вернуться к основной статье