Химическая технология. Кузнецов В.А. - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

14
Рис 4. К анализу расширенной подсистемы, включающей реакционные
трубы и шахтный реактор
Монооксид углерода, получаемый на выходе Ш . Р ., практически полностью
вступает затем в реакцию (2) с водяным паром в следующих за Ш .Р. кон-
вертерах 5 и 6 (рис.1) и таким образом заменяется в смеси эквивалентным
количеством молей водорода. Для синтеза аммиака соотношение компо -
нентов в азотоводородной смеси должно быть близким к стехиометриче-
скому согласно уравнению реакции
N
2
+
Н
2
= NН
3
,
следовательно, на выходе Ш . Р . необходимо получить отношение суммар-
ного количества водорода и монооксида углерода к азоту , близкое к 3:1.
Однако в связи с тем , что часть водорода из азотоводородной смеси
используется на гидрирование остаточных количеств СО и СО
2
в метана-
торе 8, а часть – на гидрирование сернистых соединений в аппарате серо -
очистки 1, соотношение суммарного количества водорода и монооксида
углерода к азоту на выходе Ш . Р . должно быть несколько большим , чем 3 –
от 3.05 до 3.1. Это отношение зависит от количества серасодержащих ве-
ществ в природном газе, от глубины конверсии СО в СО
2
и глубины очи-
стки азотоводородной смеси от диоксида углерода. Примем для опреде-
ленности
=
= 3.05 (27)
(нумерация входов и выходов дана на рис . 4).
Так как мольные доли основных компонентов воздуха равны
x
O2
= 0.21, x
N2
= 0.78, x
Ar
= 0.009 , 
                                          14




  Рис 4. К ан ализ у расш ирен н о й по дсистемы, вклю чаю щ ей реакцио н н ые
                          трубы и ш ах тн ый реакто р

М о н о о ксид углеро да, по лучаемый н авых о де Ш .Р., практически по лн о стью
вступаетз атем в реакцию (2) с во дя н ым паро м в следую щ их з а Ш .Р. ко н -
вертерах 5 и 6 (рис.1) и таким о браз о м з амен я ется в смеси эквивален тн ым
ко личество м мо лей во до ро да. Д ля син тез а аммиака со о тн о ш ен ие ко мпо -
н ен то в в аз о то во до ро дн о й смеси до лж н о быть близ ким к стех ио метриче-
ско му со гласн о уравн ен ию реакции



                                                = NН 3
                                   N2 +    Н2
                                                ,

следо вательн о , н а вых о де Ш .Р. н ео бх о димо по лучить о тн о ш ен ие суммар-
н о го ко личестваво до ро даи мо н о о ксидауглеро дак аз о ту, близ ко е к 3:1.

      О дн ако в свя з и с тем, что часть во до ро да из аз о то во до ро дн о й смеси
испо льз уется н а гидриро ван ие о стато чн ых ко личеств СО и СО 2 в метан а-
то ре 8, а часть – н а гидриро ван ие серн истых со един ен ий в аппарате серо -
о чистки 1, со о тн о ш ен ие суммарн о го ко личества во до ро да и мо н о о ксида
углеро дак аз о ту н авых о де Ш .Р. до лж н о быть н еско лько бо льш им, чем 3 –
о т3.05 до 3.1. Это о тн о ш ен ие з ависито тко личества серасо держ ащ их ве-
щ еств в приро дн о м газ е, о тглубин ы ко н версии СО в СО 2 и глубин ы о чи-
стки аз о то во до ро дн о й смеси о тдио ксида углеро да. П римем для о преде-
лен н о сти



                         =                     = 3.05 (27)



(н умерация вх о до в и вых о до в дан ан арис. 4).

Т ак как мо льн ые до ли о сн о вн ых ко мпо н ен то в во з дух аравн ы

xO2 = 0.21, xN2 = 0.78, x Ar = 0.009 ,

Страницы