ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Котлы-утилизаторы, пароперегреватели, испарители, теплообменники н другие теплоиспользующие аппараты из "Основы техники безопасности и противопожарной техники в химической промышленности Издание 2" Производство массовых, химических продуктов в основном осуществляется посредством гомогенных и гетерогенных контактно-каталитических реакций. [c.295] Для проведения гомогенных процессов используются реакторы периодического действия типа котла, снабженного мешалкой и змеевиком или рубашкой, и менее опасные аппараты непрерывного действия колонного или трубчатого типа. [c.295] Безопасность работы в таких аппаратах, снабженных предохранительными клапанами, достигается точным дозированием реагирующих продуктов и катализатора и поддержанием установленных регламентом температуры и давления. Измерение температуры и ее регулирование должно производиться автоматически. Необходимо также учитывать, что многие катализаторы (карбонил никеля, фтористый бор, этилалюминий) являются сильными ядами и вводить их в реакторы и выделять после контактирования следует в хорошо герметизированной аппаратуре. [c.296] Широкое распространение получил гетерогенный катализ с неподвижным и особенно с движущимся катализатором, который приобретает в последнее время большое значение. [c.296] Различают два типа контактных аппаратов для непрерывных каталитических процессов аппараты идеального вытеснения и аппараты идеального смешения. [c.296] В аппаратах идеального вытеснения неподвижный слой катализатора находится в трубках теплообменника или на решетчатых полках. Смесь газов или пара, движущаяся через слой катализатора, по принципу поршня вытесняет предшествующие слои прореагировавших продуктов, заменяя их свежими. Небольшой объем рабочего пространства, достигаемый за счет большой скорости газов, способствует безопасности процесса. [c.296] При неодинаковой плотности слоя катализатора фильтрация газа может быть неравномерной. Во избежание нарушения режима гранулометрический состав зерен катализатора поддерживают постоянным. При загрузках катализатора мелкую пыль отсеивают, чтобы не создавать плотной закупорки, а следовательно, и опасности увеличения времени контакта и перегрева. [c.296] Активность катализатора с течением времени снижается, и требуется его замена или регенерация, что связано с опасностью загораний, отравлений и термических ожогов. [c.296] При длительной работе катализатора и редкой замене его контактный аппарат подвергают продувке для удаления опасных газов, охлаждают и вскрывают. Выгрузка катализатора проводится пневматически через бункера и циклоны, загрузка— из бункеров, которые транспортируют с помощью кранов. [c.296] Если требуется частая замена катализатора, установки обычно представляют собой блок сопряженных аппаратов. Контактный узел состоит из печи и теплообменников для подогрева сырья реактора, котла утилизатора регенераторный узел включает воздухонагревательную печь, регенератор, бункера для отработанного и регенерированного катализатора и транспортные устройства. [c.296] Для предотвращения попадания горючих газов в бункера в последние непрерывно подают инертный газ. В некоторых системах (например, каталитического крекинга) для предупреждения прорыва паров в бункера давление в реакторе и уровень катализатора в бункере поддерживаются в строго определенных пределах. Загрузочная труба, по которой засыпается катализатор, присоединяется к отсасывающему устройству и в ней поддерживается небольшое разрежение. [c.297] Отсасываемые из бункеров и загрузной трубы газы проходят через конденсаторы холодильника и пылеулавливающие устройства и выбрасываются в атмосферу. [c.297] Многие контактно-каталитические процессы органического синтеза сопровождаются углеродистыми отложениями на поверхности катализатора и для восстановления его активности в том же контактном аппарате эти отложения выжигают путем периодического продувания через катализатор воздуха или кислорода при высоких температурах. Циклы контактирования и регенерации следуют один за другим с определенными промежутками времени от нескольких минут до многих суток. Так, например, при дегидратации этилового спирта в диэтиловый эфир на медном катализаторе цикл регенерации проходит спустя 1000 часов контактирования. При смене циклов возникает опасность образования в рабочем пространстве взрывной смеси контактируемых продуктов с кислородом воздуха, что при высоких температурах в зоне контактирования может привести к взрыву. [c.297] Безопасность при смене циклов контактирования и регенерации обеспечивается обязательными продувками — вытеснением паров органических веществ водяным паром или инертным газом перед циклом регенерации и кислорода воздуха после окончания регенерации. Контактные, продувочные газы и газы регенерации выводятся из системы по раздельным трубопроводам. Во избежание опасных нарушений и чередовании циклов продувки система снабжается блокировочными устройствами, исключающими возможность одновременного поступления органического вещества и воздуха. [c.297] По расчету после прохождения через аппарат идеального смещения объема газа, равного объему аппарата, в нем остается 0,368 ч продуктов, находившихся ранее. Оставшиеся продукты могут в какой-то мере смещать равновесие, уменьшая выход целевого продукта, и в отдельных случаях приводить к образованию опасных смесей. [c.298] В аппаратах идеального смешения поступающие продукты имеют неодинаковое время контактирования для некоторой части сырья, что может привести к развитию нежелательных побочных реакций и вторичных процессов. В то же время происходит хорошее выравнивание температуры в зоне катализатора и снижение опасности местных перегревов при высокой производительности аппарата. [c.298] Аппараты идеального смешения отличаются большим объемом реакционного пространства, и проведение в них процессов под высоким давлением встречает ряд конструктивных затруднений. Во всех типах этих аппаратов происходит истирание катализатора и его унос. Поэтому необходимо иметь надежные системы очистки от катализаторной пыли, которая часто обладает сильно раздражающими или ядовитыми свойствами (окись ванадия, хлористый алюминий). [c.298] Широкое применение находят контактные, установки типа идеального смешения с движущимся вместе с потоком реакционных газов пылевидным или шариковым катализатором (установка ШК) В таких установках непрерывно происходит процесс контактирования в потоке газа, выделение катализатора из контактных газов, регенерация катализатора и возвращение его в цикл контактирования. [c.298] В процессе дегидрирования бутанола для исключения возможности попадания воздуха в реактор, а также бутана и кон тактного газа в систему циркуляции катализатора предусматривают затворы с подачей в них азота. Подогрев и регенерация движущегося катализатора на установке ШК производятся в регенераторе дымовыми газами, поступающими из печи. [c.298] С целью предотвращения аварий и обеспечения безопасной работы установка ШК оснащена авторегуляторами и приборами автоблокировки. [c.298] Вернуться к основной статье