Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Гончаров А.И -> "Химическая технология, ч. 1." -> 112

Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И

Гончаров А.И, Середа И.П Химическая технология, ч. 1. — Киев, издательское объединение «Вища школа», 1979. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): goncharoff1.djv
Предыдущая << 1 .. 106 107 108 109 110 111 < 112 > 113 114 115 116 117 118 .. 133 >> Следующая


Каталізатори. Для прискорення реакції (д) окислення використовують щшііідові каталізатори (платина і сплави платини з платиновими металами) і неплатинові каталізатори (оксиди заліза, марганцю, кобальту та інших металів).

Неплатинові каталізатори дешевші за платинові, але дають менший вихід N0, малоактивні, недовговічні і легко отруюються. Найбільш поширеними в промисловості каталізаторами для окислення NH3 до NO є виготовлені з потрійного (93% Pt, 3% Rh, 4% Pd) або подвійного сплаву (90 — 95% Pt і 5—10% Rh) сітки. Каталізатор з потрійного сплаву міцніший і активніший, ніж каталізатор з подвійного сплаву.

Сітки виготовляють з тонкого дроту діаметром від 0,06 до 0,09 мм, з числом плетінь на 1 см2 32 X 32, що дає 1024 маленьких отвори.

Для окислення NH3 під атмосферним тиском застосовують пакет з 2—4 сіток з діаметром від 1,1 до 2,8 м, а під тиском — пакет з 18—20_ сіток діаметром 0,5—1,15 м. ~ ~~ ~~ а

На платинових каталізаторах NH3 окислюється дуже швидко, для перебігу реакції потрібні десятитнсячні частки секунди. Продуктивність платинового каталізатора і контактного апарата надзвичайно велика. Загальна швидкість процесу окислення залежно від технологічного режиму і конструкції апарата визначається дифузією NH3 з простору потоку до поверхні каталізатораТІЇиІше при дуже сильному перемішуванні, взаємодією NH3 з O2, адсорбованим на каталізаторі.

Платинові каталізатори надзвичайно чутливі до дії катал із аторнйх отрут, легко забруднюються домішками, які можуть бути в повітрі .або в NH3^Особливо шкідливий для них ф^ар_|н, який отруює платиновий каталізатор необоротно/ навіть коли його вміст в газовій суміші близько 0,00001 %. ^pj<ojBiiaejib_QTpyioe каталізатор тимчасово. Шкідливими є також ггоррх^ мастила, часточки оксидів заліза (іржі), які можуть відщеплюватись з поверхні газопроводів, апаратури і летіти 4разом з газами-—-

Якщо HNO3 виробляють окисленням NH3 повітрям, усі вихідні продукти треба дуже ретельно очищати від газоподібних і механічних домішок, вміст яких не повинен перевищувати* 0,007 мг/м3 газу., Для цього повітря беруть далеко від заводської території, промивають водою, фільтрують крізь сукно, a NH3 крізь шар вати і полотна, і потім змішують. Крім того, газову суміш остаточно очищають перед поданням у контактний апарат, пропускаючи її через керамічні або металокерамічні фільтри, в яких газ очищається більш як на 99%. З часом на поверхні каталізаторних сіток осідає шар різних часточок, що знижує активність каталізатора. Щоб відновити її, каталізатор промивають розбавленими 15%-ними розчинами, HCl або HNOa, дисти-льованою водою і прожартоють-тта-^сціневому лолум^т,

В процесі роботи каталізатор руйнується. Тонка гладенька нитка його через 10—20 год роботи на 10—20% потовщується. Це пояснюється тим, що під дією газів поверхня каталізатора стає крихкою, вкривається бугорками і механічно послаблюється. Часточки каталізатора відриваються з поверхні і виносяться з газами. Отже, певна кількість дорогоцінного каталізатора втрачається безповоротно. Частину ж платинового пороху вловлюють на спеціальних фільтрах. Ці втрати платинового каталізатора на установках, що працюють при 750—850° C і атмосферному тиску, становлять 0,048—0,056 г/т 100%-ної HNO3, а на установках, які працюють під тиском і при температурі близько 900° С, збільшуються до 0,160—0,180 г/т HNO3.

Для зменшення втрат платинового каталізатора в CPCP застосовують двоступеневий каталізатор: І ступінь — сітка з платинового каталізатора; II ступінь — сітказ нёплатинового каталізатора. Це дає можливість зберігати приблизно 60% платинового сплаву і, крім того, знижувати втрати його на 20—30% проти втрат при застосуванні тільки платинових каталізаторів.

§ 3. ОПТИМАЛЬНІ УМОВИ ПРОЦЕСУ ОКИСЛЕННЯ АМІАКУ

Вплив складу вихідної газової суміші. Для створення оптимальних улов контактування найважливішим є співвідношення O2 і NH3 у -азовій суміші, яка надходить на контактування. За стехіометричним рівнянням реакції (д) на 1 моль NH3 потрібно 1,25 моля O2. Проте, ян видно з рис. 118, таке співвідношення не забезпечує високого ступені окислення NH3. ^Найбільша швидкість і максимальний вихід NO будуть при співвідношенні NH3 до O2, рівному 1 : 1,8—2, що відповідає вмісту 11—12 об.% NH3 в газовій суміші. Практично застосовують газову суміш, в якій вміст NH3 дорівнює 10—11 об. %. Дальше збільшення надлишку O2 помітно не впливає" на вихід N0. При застосуванні неплатинових каталізаторів потрібно більше O2. Таке співвідношення NH3 і O2 в газовій суміші зумовлюється ще й тим, що іміачно-повітряна суміш в певних співвідношеннях стає вибухонебезпечною. На рис. 119 показано межі вибухонебезпечного вмісту 4H3 в газовій суміші, які з підвищенням температури розширюються, -іаявність водяної пари до деякої міри ці межі звужує.

На рис. 120 показано залежність виходу NO від температури на платиновому каталізаторі при атмосферному тиску Як видно, процес окислення досягає максимального ступеня ПДи^ештературі 750—850° C При підвищеному тиску оптимальна температура контактування дорівнює 800—900° G. Температура каталізаторної сітки завжди приблиз-RtTHa 75° C вища, ніж температура газів.
Предыдущая << 1 .. 106 107 108 109 110 111 < 112 > 113 114 115 116 117 118 .. 133 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed