химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

Автор А.П.Баскаков, И.П.Мухленов, Б.С.Сажин, В.Ф.Фролов и др.

атор загружали непосредственно в камеру и сверху прижимали решеткой с большим живым сечением, чтобы предотвратить его всплывание. В промышленных установках его помещали -в камеры в специальных кассетах из жароупорной стали.

Между газораспределительной решеткой и катализатором помещали слой алундовых шаров (диаметром 20 мм) высотой 50— 60 мм, в котором газовоздушная смесь прогревалась до температур, безопасных с точки зрения зауглероживания катализатора.

На рис. 4.9 объемное напряжение wv подсчитано как отношение секундного объемного расхода подаваемой горючей смеси

Рис. 4.9. Зависимость степени превращения метана лг = I — С /^Hi от объемного напряжения катализатора w0 (ав = 0,26);

/, 2 — в опытно-промышленной установке; 3, 4—в лабораторной установке [4].

(отнесенного к нормальным условиям) к объему, занимаемому активной насадкой. Из рис. 4.9 следует, что при WV < 0,7 м3/(сХ Хм3) метан при 900°С разлагается нацело: состав среды получается равновесным. Сильное влияние на кинетику оказывает температура. При 950°С равновесный состав продуктов сгорания получается, если W-u— 1,0 м3/(с-м3).

Для промышленной эксплуатации можно рекомендовать применение насадки из частиц катализатора размером 15—20 мм высотой (в зависимости от температуры) 100—200 мм с подушкой из инертного материала высотой 50 мм, затопленных кипящим слоем. При 800—1100°С насадка обеспечит получение равновесных продуктов сгорания практически при всех скоростях псевдоожижения, применяемых при использовании корундовых частиц размером 0,32—0,4 мм и мельче в качестве псевдоожижаемого материала.

' Указанные рекомендации были проверены на опытно-промышленной установке с КС для термической обработки деталей шатунной группы, описанной в работе [4]. В камере нагрева установки на колпачковом газораспределителе были размещены кассеты со слоем катализатора ГИАП-3 высотой 150 мм. Состав газа был равновесным во всем диапазоне коэффициентов расхода воздуха, представляющем интерес с точки зрения безокислительного необезуглероживающего нагрева стальных изделий (рис. 4.10).

На рис. 4.11 показано распределение температур по высоте промышленного генератора защитных атмосфер с насадкой из крупных неподвижных активных частиц [4]. Он представляет собой обогреваемую снаружи цилиндрическую реторту, заполненную катализатором на высоту около 1 м. Под слоем катализатора предусмотрено «пустое» пространство высотой около 0,35 м, в котором часть метана, сгорая с кислородом до С02 и Н20, выделяет теплоту, достаточную для разогрева всей смеси до 1050—1100 °С. Выше, в слое активной насадки, образовавшиеся С02 и Н20 реагируют с остальным метаном, образуя СО и Н2. Эти реакции сильно-эндотермичны, поэтому температура по высоте эндогенератора падает, несмотря на подвод теплоты от стен. Поскольку процесс ведут при ав як: ас (чтобы в получаемом эндогазе практически не было окисляющих С02 и Н20), снижение температуры ниже 800°С приводит к образованию сажи, выделяющейся в порах катализатора и вызывающей его разрушение. Выравнивание температурного поля является для этих генераторов жизненно важной задачей.

0

Рис. 4.10. Зависимость состава влажных продуктов сгорания на выходе из слоя с катализатором ГИАП-3 от «з при сжигании природного газа (900— 970 °С).

Концентрацию Н20 определяли расчетом по балансу. Сплошными линиями обоз!.чено равновесное содержание, точками —экспериментальные данные; / — Н2; " — N2; 3 —Со. 4 — Н20; 5— С02; Б — СН4.

Рис. 4.11. Температурные поля з реторте эндогенератора при подаче в него смеси природного газа и воздуха (ug=0,25);

1 — опыты без корунда; 2 —то же с корундом (частицы диаметром 0,4 мм); 3— диухсгу-пенчатая конверсия метана; / — на оси; // — на расстоянии 32 мм от оси; III — на 65 мм от оси; H—расстояние or решетки, поддерживающей катализатор.

Из рис. 4.11 следует, что псевдоожижение корунда 0,4 мм в порах насадки позволяет увеличить минимальную температуру в генераторе примерно на 50°С и выйти из опасного рубежа температур ниже 800 °С.

Еще лучших результатов удается достигнуть, разбивая активную насадку на несколько зон по высоте. В этом случае зазоры между зонами заполняются обычным КС, высота зон получается небольшой, и все это резко выравнивает поле температур. По кривым 3 на рис. 4.11 видно, что организация всего двух зон высотой 120 мм (нижняя) и 350 мм (верхняя) с зазором между ними, равным 0,3 м, позволяет получить температуры во всем объеме, превышающие 950 °С.

Увеличение температур позволяет не только исключить саже-образованпе, по и резко увеличить скорости реакций, в результате него удастся получить заданный состав газа в слое катализатора

значительно меньшей высоты (0,47 м вместо 1 м в генераторе без КС), что также уменьшает расход катализатора.

Пример 4.2. Рассчитать камеру нагрева агрегата КС для термообработки (патентирования) проволоки.

Проходной агрегат предназначен для патентирования проволоки из стали У8А диаметром с?д = 3 мм [4]. Процесс патентирования заключается в нагреве проволоки до /д = 920

страница 85
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Расчеты аппаратов кипящего слоя" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы по автоматизации
комплексное оснащение объектов
театр маяковского карта
электроконвектор пэт-4-2 2квт 220

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.05.2017)