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一氧化碳高溫變換催化劑使用說明
來源: | 作者:zf-100 | 發布時間: 2017-08-24 | 28410 次瀏覽 | 分享到:
一、變換反應原理
一氧化碳變換反應是指一氧化碳與水蒸汽作用生成二氧化碳和氫氣的反應,反應如下:
CO+H2O   H2+CO2+41.19kJ/mol      
上式是一個典型的氣固相反應,它在合成氨,合成甲醇,制氫氣、羰基合成氣、城市煤氣工業中得到了廣泛的應用。
一氧化碳變換反應是可逆放熱反應,該反應在一般條件下進行得非常緩慢,遠不能滿足工業生產的需要。在變換催化劑作用下,可顯著提高變換反應的速度,并可防止和減少副反應。
根據化學平衡原理,反應溫度越高,變換反應的平衡轉化率越低。在絕熱的變換反應器中,為了獲得較高的CO變換率,就需要盡可降低催化劑床層入口溫度,以使床層出口溫度盡可能低,這就要求催化劑具有良好的低溫活性。
為了保證變換催化劑不被過度還原,必須在超過化學計量的汽氣比下操作。催化劑使用溫度越高,必需采用的汽氣比也越高。如果使用低溫活性好的催化劑,整個催化劑床層可在較低的溫度下操作,則可以降低變換系統的操作汽氣比,節省蒸汽消耗。
二、催化劑的裝填
催化劑的裝填非常重要,將直接影響床層的壓力降和氣流分布,進而影響催化劑效能的正常發揮。催化劑的裝填方案應認真討論,可裝單一型號的催化劑,也可采用混裝法。如果要使用部分篩過的、比較完好的舊催化劑,應該在一段上部裝三分之二的低溫活性好的新催化劑;第三段應全裝新催化劑;而在一段剩下的三分之一和二段溫度較高的部位可裝填部分舊催化劑。這樣裝填既能發揮新催化劑的低溫活性又能合理利用舊催化劑的剩余活性。推薦裝填高度比,二段式1:0.8,三段式1:1:1。如此裝填的目的在于保證一段在較高溫度下加快變換反應的速度,而在變換爐最末端溫度較低的條件下獲得較高的變換率,在裝填總量相等的情況下,變換率最高,或變換率一定的情況下蒸汽消耗最低。
1. 催化劑裝填之前要清除變換爐內雜物,并根據各段的催化劑裝量,在爐內標出催化劑裝填的高度。
2. 爐篦上面要鋪一層耐火球和金屬網。
3. 催化劑在裝填之前要過篩,以除去因運輸、碰撞造成的碎片和粉塵,以免增大床層阻力。
4. 裝填時,催化劑應從盡量低的高度倒入爐內,顆粒自由落下的高度不得高于0.5米,以免催化劑破碎。催化劑可用溜槽、桶、伸縮性軟管、布袋等進行裝填。催化劑要分散鋪開,絕不能集中傾倒成堆,否則會使床層松緊不一,影響氣流的均勻分布。
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