ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы из "Очистка технических газов" Эта очистка основана на каталитическом взаимодействии окиси углерода с водяным паром по реакции (УПЫ). [c.294] Недостатком способа при очистке сухих газов является необходимость дозировки водяного пара, что вызывает усложнение схемы и дополнительные эксплуатационные расходы. Большим преимуществом способа является образование в ходе процесса очистки водорода, используемого в синтезе аммиака. Образующаяся вместе с водородом двуокись углерода может быть легко удалена из газа одним из известных методов. [c.294] Константа равновесия реакции взаимодействия окиси углерода с водяным паром невелика по сравнению с константами равновесия реакций гидрирования и окисления окиси углерода. Поэтому степень очистки, т. е. остаточное содержание окиси углерода, будет определяться условиями термодинамического равновесия. [c.295] В табл. УП1-3 приведены значения остаточного содержания окиси углерода, получаемой при установлении термодинамического равновесия в газах двух составов. В первом случае расчет выполнен для газа после среднетемпературного катализатора конверсии СО в схеме с трубчатой конверсией метана (газ I) во втором — для газа после конверсии СО и грубой очистки от двуокиси углерода в схеме с шахтной конверсией метана (газ П). [c.295] Остаточное содержание СО может быть снижено при увеличении содержания в газе водяного пара или в результате снижения температуры процесса. Первый способ экономически невыгоден, проведение же реакции при низкой температуре возможно лишь при наличии высокоактивного катализатора. [c.295] До недавнего времени катализаторы использовались при температуре выше 400° С, а конверсия окиси углерода с водяным паром находила применение лишь в тех случаях, когда не требовалась тонкая очистка от СО. [c.295] В последние годы разработан низкотемпературный катализатор, активный при 150—250° С. На таком катализаторе можно достаточно полно удалять окись углерода из газов. [c.295] Большое распространение в промышленности получили железохромовые катализаторы, активные при 400 С и выше. При такой температуре путем одноступенчатого взаимодействия (без многократного промежуточного удаления двуокиси углерода) не может быть получено остаточное содержание окиси углерода в газе менее 2—3%. [c.296] Для снижения в газе концентрации СО до величины менее 0,3% применяются низкотемпературные катализаторы. [c.296] Работы по созданию этих катализаторов были начаты еще в 30-е годы многие из них были успешно завершены, однако применению катализаторов в схеме синтеза аммиака препятствовало высокое содержание в газе сернистых соединений. Использование низкотемпературного катализатора стало возможным при производстве аммиака на базе природного газа, особенно в случае применения метода каталитической паровой конверсии углеводородов с предварительной сероочисткой. В результате в синтез-газе резко снизилось содержание сернистых и других примесей, отравляющих катализатор. [c.296] Специальными исследованиями установлено, что высокая каталитическая активность низкотемпературных катализаторов обусловлена наличием в них меди, вероятнее всего, металлической, однако не исключена возможность присутствия ее в виде соединений с другими компонентами катализатора. [c.296] Такие катализаторы активны при 150—250° С, давлении от 1 до 150 ат, объемной скорости 300—3000 и отношении пар газ от 0,3—6,4 до 1,5—2. При этом остаточное содержание окиси углерода в газе достигает 0,3% и менее. Примесями, отравляющими катализатор, являются соединения серы, хлора, мышьяка, аммиак и непредельные углеводороды, причем две последние примеси оказывают наименьшее действие. Допустимая концентрация сернистых соединений в газе, поступающем на низкотемпературный катализатор, составляет 0,1—1 мг1м . [c.296] Перед работой катализатор восстанавливается, как правило, в контактном аппарате. Восстановителем служит газ, содержащий водород или предпочтительнее окись углерода в количестве не более 1—2%. Температура в слое катализатора должна быть не выше 225° С. Следует подчеркнуть, что восстановление окисью углерода протекает при более низкой температуре (150—160° С), чем водородом (220—230° С). Восстановленный катализатор пиро-форен и перед выгрузкой подвергается пассивации азотом, содержащим 1—2% кислорода, водяным паром или водой. Срок службы катализатора в промышленности более 2 лет. [c.297] Вернуться к основной статье