вання, 6/2-подконтактний холодильник)
. теплообмінник
. абсорбційна колона
. холодильник з ропні охолодженням
. холодильник з водяним охолодженням
. Каплевідбійники
. теплообмінник
. колона ректифікації
. теплообмінник
. конденсатор з водяним охолодженням
. збірник конденсату
. вторинний конденсатор з ропні охолодженням
. збірник вторинного конденсату
. вакуум-насос
Опис технологічної схеми.
Метанол із залізничної цистерни закачують насосом в резервуар 1, потім його подають на фільтр 2 (2/1), де він звільняється від механічних домішок. Механічні домішки відправляють на спалювання. У теплообміннику 3 після проходження фільтра метанол підігрівається від 20 до 40 ° С конденсатом з кип'ятильника ректифікаційної колони, потім надходить у спіртоіспарітель 4. Туди ж крім метанолу надходить метанол-ректифікат зі збірки 18. Одночасно через барботер в спіртоіспарітель подається повітродувкою повітря, попередньо очищений від механічних домішок. При цьому ведеться безперервна циркуляція метанолу за схемою:
спіртоіспарітель 4? насос? теплообмінник 7? спіртоіспарітель.
Теплообмінник 7 грає роль рекуператора, де циркулює метанол нагрівається, охолоджуючи контактні гази. Остаточний нагрівання і випаровування метанолу в спіртоіспарітеле досягається подачею пара. У спіртоіспарітеле підтримується температура 50-65 ° С. Це виключає можливе утворення вибухонебезпечної концентрації суміші метанол - повітря. При даній температурі концентрація метанолу в суміші дорівнює 48-52% об'ємним.
Новоутворена спирто-повітряна суміш надходить у теплообмінник-перегрівник, де підігрівається парою з р=5 кгс/см2 до температури 90-125 ° С. Це необхідно для того, щоб уникнути конденсації метанолу та потрапляння його в рідкому вигляді на срібний каталізатор, що може призвести до зниження його каталітичної активності. Далі перегріта спирто-повітряна суміш через Вогнеперепинювачів 5 надходить у контактний апарат 6. У контактному апараті відбувається синтез формальдегіду при температурі 350-550 ° С в присутність срібного каталізатора. Срібло може бути використане в різних конфігураціях: губчасте, у вигляді сіток, крупнокристаллическим, нанесене на великопористі носії, нанесене на пемзу.
Основні реакції, що протікають в контактному апараті:
формальдегід реакція газ каталізатор
СН3ОН? СН2О + Н2-Q + 1/2O2? H2O + Q
СН3ОН + 1/2O2? СН2О + H2O + Q
Побічні реакції:
СН3ОН + 1,5O2? СО2 + 2H2O + Q
СН3ОН + Н2? СН4 + H2O + Q
СН2О? СО + Н2 + Q
СН2О + O2? СО2 + H2O + Q
Розігрів контактної маси до температури 200-300 ° С, при якій починається реакція перетворення метанолу в формальдегід, виробляється гарячим метанолом при подачі повітря через 4 штуцера, розташованих по периметру контактного апарату над шаром каталізатора (6/1 ). Надалі температура 350-550 ° С в зоні контактування підтримується за рахунок тепла реакції. У результаті реакцій, що відбуваються в шарі каталізатора, утворюються контактні гази, до складу яких входять: формальдегід, водень, оксид вуглецю (II), метан, пари води, азот, непрореагіровавшій метанол. Щоб уникнути розкладання утворився формальдегіду контактні гази, що виходять із зони контактування швидко охолоджують до температури 170 ° С в подконтактном холодильнику 6/2 циркуляційним формаліном куба колони ректифікації. Після подконтактного холодильника контактні гази проходять теплообмінник 7, де охолоджуються до температури 70-80 ° С циркуляційним метанолом. Конденсат контактних газів подається у абсорбционную колону 8. Абсорбційна колона 8 являє собою вертикальний циліндричний апарат змінного перерізу. Нижня частина діаметром 3000 мм має 3 шари насадки. Між другим і третім шарами мається глуха тарілка. У верхній частині діаметром 1600 мм рівномірно розташовані 15 тарілок. У абсорбційної колоні назустріч потоку контактних газів зверху подається демінералізована вода.
Процес абсорбції водою формальдегіду відбувається з виділенням тепла. Для знімання тепла, а також з метою покращання абсорбції передбачені 2 циркулюючих контуру:
- ий контур - куб колони? насос? теплообмінник 10 (охолодження зворотному водою ОВ до 30-35 ° С)? Другий шар насадки
- ой контур - глуха тарілка?...
