Химическая технология. Кузнецов В.А. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

25
Знаком "~" помечены те коэффициенты , которые
изменяются при итерациях.
Заменив в (52) Т
4
– Т
2
на (Т
4
– 298) – (Т
2
– 298), окончательно получим :
4
= , (53)
В начальном приближении полагаем
4
=
2
и рассчитываем
4
по (53)
для заданного значения Т
4
. Для полученного значения
4
определяем
4
по
формуле (51), пересчитываем коэффициенты и и снова рассчитываем
4
по (53). Повторяя процесс вычислений нужное число раз , можно достичь
требуемой точности расчета
4
. Для оценочных расчетов достаточно огра-
ничиться начальным приближением , так как влияние поправок относи-
тельно невелико . Величина
2
при заданных значениях , р, Т
2
и
2
должна
быть рассчитана заранее.
Конверсия СО . Вышедшая из Ш . Р . смесь после охлаждения в котле
утилизаторе проходит реакторы 5 и 6 (рис.1), в которых происходит прак-
тически полная конверсия монооксида углерода в водород на селективных
катализаторах (1 ступень в реакторе 5 – на среднетемпературном железо-
хромовом катализаторе и 11 ступень в реакторе 6 – на низкотемпературном
цинк-хром-медном катализаторе), обеспечивающих избирательное проте -
кание реакции (2) при заторможенной реакции (1)
Аналогично описанному выше составляются уравнения баланса мате -
риальных и энергетических потоков.
Очистка от оксидов углерода. Конвертированный газ содержит 17-
18% CO
2
и 0,3-0,5% СО . Первая примесь – балласт для синтеза аммиака,
вторая – яд для катализатора. Диоксид углерода абсорбируют 19-21 %-м
водным раствором моноэтаноламина NH
2
CH
2
CH
2
OH (МЭА -очистка):
2RNH
2
+ H
2
O + CO
2
⇔
(RNH
3
)
2
CO
3
(4)
Поглощение CO
2
(карбонизация раствора МЭА ) – обратимый процесс.
С повышением температуры равновесие смещается влево, т.е. возможна
регенерация сорбента . Технологическая схема МЭА -очистки включает
(блок 7(рис .1)) в себя два основных аппарата – абсорбер и десорбер (рис .4).
Над чистым МЭА -раствором равновесное давление CO
2
мало. Поэто -
му газ и жидкость подают противотоком. Абсорбер – вертикальный газо-
жидкостный реактор насадочного или тарельчатого типа, разделенный на 2
секции. Газ сначала проходит нижнюю секцию абсорбера, где происходит
поглощение основного количества CO
2
. Эта секция орошается не полно-
                                          25
     Зн ако м "~" по мечен ы           те ко эф ф ициен ты,                  ко то рые
из мен я ю тся при итерац ия х .

     Замен ив в (52) Т4 – Т2 н а(Т4 – 298) – (Т2 – 298), о ко н чательн о по лучим:



4=                                                        , (53)

    В н ачальн о м приближ ен ии по лагаем 4 = 2 и рассчитываем 4 по (53)
для з адан н о го з н ачен ия Т4 . Д ля по лучен н о го з н ачен ия 4 о пределя ем 4 по
ф о рмуле (51), пересчитываем ко эф ф ициен ты и и сн о варассчитываем
 4 по (53). П о вт
                 о ря я про цесс вычислен ий н уж н о е число раз , мо ж н о до стичь
требуемо й то чн о сти расчета 4 . Д ля о цен о чн ых расчето в до стато чн о о гра-
н ичиться н ачальн ым приближ ен ием, так как влия н ие по право к о тн о си-
тельн о н евелико . В еличин а 2 при з адан н ых з н ачен ия х , р, Т2 и 2 до лж н а
быть рассчитан аз аран ее.

      Ко нвер с ия СО . В ыш едш ая из Ш .Р. смесь по сле о х лаж ден ия в ко тле
утилиз ато ре про х о дитреакто ры 5 и 6 (рис.1), в ко то рых про исх о дитпрак-
тически по лн ая ко н версия мо н о о ксидауглеро дав во до ро д н аселективн ых
катализ ато рах (1 ступен ь в реакто ре 5 – н а средн етемпературн о м ж елез о -
х ро мо во м катализ ато ре и 11 ступен ь в реакто ре 6 – н ан из ко температурн о м
ц ин к-х ро м-медн о м катализ ато ре), о беспечиваю щ их из бирательн о е про те-
кан ие реакции (2) при з ато рмо ж ен н о й реакц ии (1)

    А н ало гичн о о писан н о му выш е со ставля ю тся уравн ен ия балан са мате-
риальн ых и эн ергетических по то ко в.


      О чис тка о т о кс идо в угл ер о да. К о н вертиро ван н ый газ со держ ит17-
18% CO2 и 0,3-0,5% СО . П ервая примесь – балластдля син тез а аммиака,
вто рая – я д для катализ ато ра. Д ио ксид углеро да абсо рбирую т19-21 %-м
во дн ым раство ро м мо н о этан о ламин аNH2CH2CH2OH (М ЭА -о чистка):

                2RNH2 + H2O + CO2 ⇔ (RNH3)2CO3                     (4)

     П о гло щ ен ие CO2 (карбо н из ация раство раМ ЭА ) – о братимый про ц есс.
С по выш ен ием температуры равн о весие смещ ается влево , т.е. во з мо ж н а
реген ерация со рбен та. Т ех н о ло гическая сх ема М ЭА -о чистки вклю чает
(бло к 7(рис.1)) в себя двао сн о вн ых аппарата– абсо рбери десо рбер(рис.4).
     Н ад чистым М ЭА -раство ро м равн о весн о е давлен ие CO2 мало . П о это -
му газ и ж идко сть по даю тпро тиво то ко м. А бсо рбер – вертикальн ый газ о -
ж идко стн ый реакто рн асадо чн о го или тарельчато го типа, раз делен н ый н а2
секции. Газ сн ачалапро х о дитн иж н ю ю секц ию абсо рбера, где про исх о дит
по гло щ ен ие о сн о вн о го ко личества CO2. Эта секция о ро ш ается н е по лн о -

Страницы