> - t адіабати контактування. Це прямі лінії, оскільки зростання температури лінійно пропорційний досягнутого ступеня окислення.
Вид вже першою адіабати показує, що повністю окислити газ в одному шарі каталізатора неможливо, газ потрібно виводити з контакту з каталізатором для охолодження.
З діаграми t - x видно, що при адіабатичному підвищення температури приблизно до 600? З ступінь перетворення досягає 0,60. Перед надходженням на другий шар контактної маси газ охолоджується в теплообміннику, що на діаграмі t - x відповідає ділянці прямої, паралельної осі абсцис. Газ охолоджується до температури 420? С.
У другому шарі контактної маси процес протікає також в адіабатичних умовах. Тут температура підвищується до 459? С, а ступінь перетворення досягає 0,90. Після другого шару газ охолоджується до 412? С (нова ділянка прямої на діаграмі) і надходить у третій шар і т.д.
Таким чином, на кожному шарі протікає адіабатичний процес.
2. Обгрунтування вибору оптимальних умов процесу
Таким чином, розрахунки показали, що для процесу окислення двоокису сірки за системою ДК-ДА необхідно здійснити вибір оптимальних значень температур проведення процесу.
Температура окислення приймається від 420? С до 600? С, так як температура 420? С - це температура запалювання новітніх каталізаторів. Нижче 420? З каталізатори автотермічно не працюють, тобто каталізатор настільки малоактивний, що виділяється тепла недостатньо для підтримки постійної температури газу, газ буде охолоджуватися.
Нижче 420? З процес вести не можна.
Каталізатори використовують насипні в стаціонарному шарі. З таких шарів у каталізаторів немає можливості відводити тепло, тому каталізатор нагрівається за рахунок тепла реакції.
У самій гарячій точці контактного апарату каталізатор нагрівається до 600? С, а межа термостійкості каталізатора 600-620? С, далі він спікається, стає погано проникним для газу і неактивним, тому процес неможливо вести під підвищеним тиском, оскільки чим вище тиск, тим більше газу окислюється в одиниці об'єму каталізатора, тим більше небезпека спікання каталізатора.
Процес неможливо вести під підвищеним тиском, тому що чим більший тиск, тим більше газ окислюється в одиниці об'єму, тим більше небезпека спікання каталізатора.
Таким чином, реакцію ведуть при надлишку кисню, для зміщення рівноваги в бік продукту.
Це єдиний термодинамічний параметр, який використовується для зміщення рівноваги вправо, так як по температурі і тиску процес ведуть в термодинамічних невигідних умовах.
Суть використання системи ДК-ДА в тому, що частково окислений газ виводять в абсорбер, там з нього поглинають оксид сірки (VI) і газ повертають назад на окислення.
Виведення частини продукції зі сфери реакції зміщує рівновагу реакції вправо, тому загальна ступінь окислення збільшується і досягає 99,6%.
. Вибір основного апарату
В процесі окислення діоксиду сірки широке застосування знайшли контактні апарати, що працюють за системою ДК-ДА.
Застосування даного виду апаратів обумовлено:
. простий їх конструкції в порівнянні з іншими,
. високою продуктивністю, яка досягається завдяки поділу процесу окислення оксиду сірки (IV) в оксид сірки (VI) і процесу теплопередачі,
. хорошим перемішуванням газу після кожного шару.
Застосовувана схем ДК-ДА, у свою чергу, має такі переваги: ??
. метод ДК дозволяє досягти того ж мінімального вмісту оксиду сірки (IV) у вихлопних газах сернокіс?? отного виробництва, що і після хімічного очищення,
. можна переробляти більш концентровані гази, що дає значний економічний ефект,
. цей метод дозволяє отримати ступінь конверсії, рівну 0,995% - 0,999%. Залишковий вміст оксиду сірки (IV) при цьому становить 0,02% - 0,05%.
Виходячи з вищесказаного для проведення окислення діоксиду сірки будемо використовувати контактний апарат з виносними теплообмінниками, працює за схемою ДК-ДА, що складається з чотирьох шарів. Перші три шари утворюють першу сходинку контактування, четвертий шар утворює другу щабель контактування [1].
4. Принципова технологічна схема вузла
Печной газ під газодувками В - 101, охолоджений в пароутворювачами д...
