Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Теоретические основы технологического процесса, основные реакции, основные параметры реакций
Стр 1 из 11Следующая ⇒
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕКТА
Теоретические основы технологического процесса, основные реакции, основные параметры реакций
Основные химические и физико-химические процессы, протекающие при производстве элементарной серы представлены в табл. 3.1, 3.2.
Таблица 3.1.
Химизм процесса
| Стадии и узлы процесса | Стехиометрические уравнения основных и побочных реакций | Термодинамическая характеристика или условия реакции |
| Термическая ступень | 1. Сжигание сероводородсодержащего газа при недостатке кислорода H2S + 3/2 O2® H2O +SO2 + Q 2. 2 H2S + SO2® 3/2 S2 + 2 H2O + Q 3. Сжигание углеводородов, входящих в состав газа СnН2n+2+ O2® СО2 + H2O + Q | Реакция носит экзотермический характер. Условия: температура 1100-1300 °С |
| I и II каталитичес- кие ступени - реакция Клауса | 1. РеакцияКлауса 2 H2S + SO2®3/2 S2 + 2H2O + Q 2. Олигомеризация образовавшейся серы 4S2 →S8 + Q | Суммарная реакция носит экзотермический характер. Условия: температура 220-320 °С |
| IIIкаталитичес- кая ступень - реакция прямого окисления сероводорода | 1. Реакция прямого окисления сероводорода 2 H2S + O2®S2 + 2 H2O + Q | Реакция носит экзотермический характер. Условия: Температура 250-320 °С Реакция является неравновесной, поэтому идет до полной конверсии сероводорода |
Продолжение табл.2.
| 2. H2S + 1,5O2«SO2 + H2O + Q | При избытке кислорода воздуха по отношению к сероводороду в продуктах реакции протекает конкурентная реакция. Повышение температуры в зоне реакции до 400°C и выше также приводит к образованию диоксида серы. Выше 520-550°C протекают реакции взаимодействия углекислого газа с сероводородом, приводящие к образованию серооксида углерода и сероуглерода. | |
| 3. Олигомеризация и конденсация образовавшейся серы: 4S2 →S8 + Q; S8газ →S 8 жидкость + Q. |
Таблица 3.2.
Химико-технологические основы процесса
| Стадии и узлы процесса | Химико-технологические параметры и условия процесса. Суть процесса |
| Котел-генератор КГ-1 | В топке котла-генератора происходит сжигание сероводородсодержащего газа при температуре 1100-1300 °С в смеси с атмосферным воздухом при недостатке кислорода. На термической ступени образуется до 70 % всей элементарной серы, выводимой из газового потока путем конденсации в котле-утилизаторе с получением насыщенного пара. Сжигание сероводородсодержащего газа в недостатке кислорода позволяет добиться минимального содержания кислорода в газах, направляемых на каталитическую ступень, и предотвратить сульфатацию катализатора реакции Клауса на основе оксида алюминия. Количество подаваемого в топку воздуха определяется исходя из соотношения объемов H2S и SO2 на выходе из печи, необходимого для протекания дальнейшей реакции Клауса. |
| I и II каталитические ступени реактора | В 1 и 2 секциях (Р-1, Р-2) каталитического реактора на неподвижном слое алюмооксидного катализатора протекает реакция Клауса. В отличие от стандартного процесса Клауса, который ведется при стехиометрическом соотношении H2S и SO2 (2:1), процесс ведется с избытком сероводорода. Избыток сероводорода позволяет добиться полной конверсии SO2 в серу на каталитических ступенях Клауса и гарантировать отсутствие диоксида серы в технологическом газе, направляемом на третью каталитическую ступень. Необходимый избыток сероводорода обеспечивается при соотношении H2S:SO2 порядка 2,1…2,2: 1. Каталитическая стадия Клауса осуществляется в две ступени с промежуточным охлаждением технологического потока, конденсацией и выводом образовавшейся элементарной серы. Это позволяет сдвигать равновесие реакции в сторону образования серы и уменьшить точку росы серы в газах, что, в свою очередь, позволяет снизить температуру в каталитических конверторах, избегая осаждения серы на катализаторе. |
Продолжение табл.3.
| С увеличением температуры в каталитической зоне степень конверсии снижается. Увеличение давления повышает степень превращения сероводорода в серу из-за роста высокомолекулярных видов серы. Для обеспечения высокой степени конверсии каталитический реактор должен работать при объемных скоростях 700-1000 ч-1. При меньшей объемной скорости снижается внешняя массоотдача и образуются локальные потоки, нарушающие равномерность распределения газа по слою, что приводит к снижению конверсии и падению температуры в конвертерах. В конвертере должно быть размещено оптимальное количество катализатора, обеспечивающее высокую степень конверсии в пределах срока службы катализатора. | |
| III каталитическая ступень реактора | В третьей секции (Р-3) каталитического реактора на неподвижном слое высокоселективного катализатора протекает реакция прямого окисления непрореагировавшего сероводорода при стехиометрическом соотношении кислорода воздуха к сероводороду. Изменение концентрации кислорода в исходной газовой смеси влияет на степень превращения H2S в SO2. С увеличением отношения О2/H2S селективность процесса снижается. С увеличением температуры в каталитической зоне степень конверсии снижается. |
| Топки – подогреватели ТП-1, ТП-2 | В топках - подогревателях происходит нагрев технологического газа перед каталитическими ступенями реактора (Р-1,Р-2) продуктами сгорания сероводородсодержащего газа |
| Топка – подогреватель ТП-3 | В топке - подогревателе происходит нагрев технологического газа перед каталитической ступенью реактора (Р-3) продуктами сгорания топливного (природного) газа |
| Конденсаторы серы КС-1, КС-2 | В конденсаторах серы происходит охлаждение технологического газа за счет подачи котловой воды с получением пара низкого давления и конденсация образовавшейся элементарной серы. |
Продолжение табл.3.2
| Печь дожига ПД-1 с котлом - утилизатором и пароперегревателем | В печи дожига происходит дожиг оставшихся сернистых соединений до SO2. В котле – утилизаторе дымовые газы охлаждаются за счет подачи котловой воды. |
| Секция дегазации | В секции дегазации происходит удаление растворенного сероводорода из полученной жидкой элементарной серы. Дегазация происходит за счет барботажа жидкой серы горячим воздухом. |
Date: 2016-05-17; view: 487; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА... |