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来源: | 作者:zf-100 | 发布时间: 2017-08-24 | 18375 次浏览 | 分享到:
一、变换反应原理
一氧化碳变换反应是指一氧化碳与水蒸汽作用生成二氧化碳和氢气的反应,反应如下:
CO+H2O   H2+CO2+41.19kJ/mol      
上式是一个典型的气固相反应,它在合成氨,合成甲醇,制氢气、羰基合成气、城市煤气工业中得到了广泛的应用。
一氧化碳变换反应是可逆放热反应,该反应在一般条件下进行得非常缓慢,远不能满足工业生产的需要。在变换催化剂作用下,可显著提高变换反应的速度,并可防止和减少副反应。
根据化学平衡原理,反应温度越高,变换反应的平衡转化率越低。在绝热的变换反应器中,为了获得较高的CO变换率,就需要尽可降低催化剂床层入口温度,以使床层出口温度尽可能低,这就要求催化剂具有良好的低温活性。
为了保证变换催化剂不被过度还原,必须在超过化学计量的汽气比下操作。催化剂使用温度越高,必需采用的汽气比也越高。如果使用低温活性好的催化剂,整个催化剂床层可在较低的温度下操作,则可以降低变换系统的操作汽气比,节省蒸汽消耗。
二、催化剂的装填
催化剂的装填非常重要,将直接影响床层的压力降和气流分布,进而影响催化剂效能的正常发挥。催化剂的装填方案应认真讨论,可装单一型号的催化剂,也可采用混装法。如果要使用部分筛过的、比较完好的旧催化剂,应该在一段上部装三分之二的低温活性好的新催化剂;第三段应全装新催化剂;而在一段剩下的三分之一和二段温度较高的部位可装填部分旧催化剂。这样装填既能发挥新催化剂的低温活性又能合理利用旧催化剂的剩余活性。推荐装填高度比,二段式1:0.8,三段式1:1:1。如此装填的目的在于保证一段在较高温度下加快变换反应的速度,而在变换炉最末端温度较低的条件下获得较高的变换率,在装填总量相等的情况下,变换率最高,或变换率一定的情况下蒸汽消耗最低。
1. 催化剂装填之前要清除变换炉内杂物,并根据各段的催化剂装量,在炉内标出催化剂装填的高度。
2. 炉篦上面要铺一层耐火球和金属网。
3. 催化剂在装填之前要过筛,以除去因运输、碰撞造成的碎片和粉尘,以免增大床层阻力。
4. 装填时,催化剂应从尽量低的高度倒入炉内,颗粒自由落下的高度不得高于0.5米,以免催化剂破碎。催化剂可用溜槽、桶、伸缩性软管、布袋等进行装填。催化剂要分散铺开,绝不能集中倾倒成堆,否则会使床层松紧不一,影响气流的均匀分布。