химический каталог




Химия и технология сероуглерода

Автор А.А.Пеликс, Б.С.Аранович, Е.А.Петров

ругом приваренными с торцов литыми отводами (калачами) с толщиной стенки 20—30 мм. Змеевик 4, в котором разогревается метан, изготовлен из четырех труб, расположенных в одной горизонтальной плоскости. Основной реакционный змеевик 3 состоит из десяти труб, смонтированных в шахматном порядке в вертикальной плоскости. В калач между змеевиками 3 и 4 вварен патрубок для подачи расплавленной серы. Таким образом, в змеевике 3 не происходит нежелательное соприкосновение холодного метана с нагретой серой. Змеевик вторичного подогрева реагентов 8 состоит из четырех труб. Половина труб змеевиков 3 и 8 уложена на ряд вертикальных опор, а второй ряд опор поддерживает другую половину труб. Каждый ряд состоит из пяти опор; Две крайние из них неподвижно закреплены на фундаменте, а три промежуточные установлены на катках. Опоры сварены из массивных литых Двутавровых частей с крюками под трубы, при этом на неподвижных опорах крюки заменены роликами. На боковых стенках печи снаружи смонтированы горелки 7 для сжигания природного газа. Всего каждая печь имеет 80 горелок зжекционного типа с принудительной подачей природного газа (по 40 горелок с каждой стороны: в четырех вертикальных рядах по 10 горелок).

143

Рис. 71. Трубчатая реакционная печь:

1 - футеровка; 2 - камера; 3 - основной реакционный змеевик; 4 - змеевик подогрева метана; 5 - дымовая труба; 6 - экономайзер; 7 - газовые горелки; 8 — змеевик подогрева ПГС.

Рис. 72. Реактор синтеза сероуглерода; 1 - футеровка; 2 - штуцер; 3, 9 - крышки; 4 6 — люк;

7 - желоб для сбора воды; 8

днище коническое; 5 ¦ эллиптическое днище; 10 -

- корпус; решетка.

Для утилизации теплоты уходящих топочных газов в верхней части печи установлен змеевик-экономайзер 6 из труб диаметром 90 X 7 мм с общей поверхностью нагрева 100 м2. Давление пара, образующегося в экономайзере, колеблется в пределах 1,6-2,0 МПа. Печь полностью автоматизирована.

Печь работает на естественной тяге. Отвод продуктов сгорания осуществляется через дымовую трубу 5 высотой 18 м, расположенную на каркасе печи. Для визуального контроля в печи предусмотрены две „гляделки" на фасаде и передвижная лестница-трап на боковых сторонах. Охлаждение свода печи осуществляется с помощью атмосферного воздуха, проходящего через отверстия в верхней части кладки.

Реакторы синтеза сероуглерода. В классическом метановом процессе принята двухступенчатая (состоящая из двух реакторов) схема синтеза сероуглерода. Это обусловлено следующими соображениями: 1) снижается максимальная температура газовых реагентов, разогреваемых в змеевиках реакционной печи (при одностадийном процессе, чтобы поддержать на выходе из реактора температуру 615 ° С, надо было бы иметь ее на входе равной 700 °С, что нежелательно по причинам указанным ранее); 2) снижается средняя температура первой ступени, где реакция синтеза, в условиях далеких от равновесия, протекает с высокими скоростями; 3) появляется возможность проводить синтез сероуглерода

144

в первом реакторе без катализатора. Обе ступени синтеза осуществляются в двух однотипных реакторах, работающих последовательно. В первом реакторе находятся кольца Рашига, а во втором — катализатор.

Реактор представляет собой цилиндрический стальной вертикальный аппарат (рис. 72). Корпус 5 реактора - сварной, с нижним эллиптическим 8 и верхним коническим 4 днищами. Аппарат снабжен верхней 3 и нижней 9 крышками (диаметром 600 мм) со штуцерами 2 (диаметром 150 мм) для входа и выхода реакционной смеси. Верхняя крышка предназначена для загрузки катализатора или колец Рашига. Нижняя используется в случае необходимости удаления футеровки. Для выгрузки катализатора предусмотрен люк 6 на цилиндрической части аппарата. С помощью крана-укосины снимается верхняя крышка. Для охлаждения наружной стенки реактора предусмотрено орошение водой. С этой целью в верхней части смонтирована кольцевая труба с отверстиями, а внизу — желоб для сбора воды 7.

Изнутри реактор футерован изолирующим и кислотоупорным материалом. Эллиптическое днище и съемные крышки залиты бетоном. На колосниковую решетку 10 помещается слой катализатора или колец Рашига.

Технологическая схема отделения синтеза сероуглерода метанового производства представлена на рис. 73.

Очищенные от высших углеводородов метан и этан поступают в верхние витки змеевика печи 1, где нагреваются до температуры выше температуры плавления серы. В тот же змеевик, но четырьмя витками ниже, подается жидкая сера (с 3%-ным избытком по сравнению со сте-хиометрически необходимым количеством).

Количество метана, поступающего в печь, регулируется в зависимости от заданной производительности установки. Изменение количества метана автоматически, с помощью регулятора соотношений, связано с изменением количества дозируемой серы. Массовое соотношение метан: сера составляет 1 :7,5 - 1 :8,5.

Пройдя трубы основного реакционного змеевика, метан и сера нагреваются до 630—650 "С. При этом непосредственно в змеевике происходит частичное взаимодействие реагентов, а степень превращения метана в сероуглерод и сероводород , Пор 20МПа достигает 12-15%. Из печи парогазовая смесь (ПГС),

состоящая из метана, серы, ITI I ]--г _

сероуглерода и сероводорода | , За

Рнс 73. Принципиальная технологическая схема синтеза сероуглерода:

/ - трубчатая реакционная печь; A3- реакторы; 4 - паросбор-2ИК' ^ ~ к°лпак паросборника; О — насос.

о_„

—Й"б"

V

к сероуло-йителю

145

направляется в первый реактор 2 и проходит его сверху вниз. В первом реакторе продолжается взаимодействие между метаном и серой. Степень превращения метана достигает примерно 55%. На выходе из первого реактора температура ПГС снижается до 560—580 °С. Если продолжать вести процесс дальше, не подогревая ПГС, то скорость реакции синтеза понизится настолько, что даже использование катализатора не даст желательных результатов. Поэтому ПГС после первого реактора 2 снова направляют в реакционную печь 1 для подогрева до температуры 640— 660 °С, а затем направляют в верхнюю часть второго реактора 3. Пройдя через слой катализатора, ПГС выводится из него снизу с температурой около 610—620 °С. Степень превращения метана после второго реактора достигает 96%. Масса катализатора в одном реакторе составляет 3,5 т.

Теплота топочных газов печи 1 утилизируется в экономайзере, который питается обессоленной водой. Образующаяся в нем пароводяная смесь поступает в паросборник 4, где пар отделяется от воды и через колпак паросборника 5 направляется в паровую сеть 2,0 МПа, а вода подается на подпитку экономайзера насосом б.

Управление процессом синтеза сероутлерода помимо регулирования соотношения метан — сера включает следующие операции: 1) регулирование температуры в печи; 2) регулирование давления ПГС в системе змеевиков и реакторов; 3) регулирование давления природного газа, подаваемого в горелки печей.

Для регулирования температуры каждая печь снабжена тремя регуляторами, каждый из которых независимо от других воздействует на давление газа, питающего горелки. Первый регу

страница 44
< 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

Скачать книгу "Химия и технология сероуглерода" (2.21Mb)


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

 

 

Реклама
курсы archicad 18
что такое гарднереллез у женщин
kromax techno-4
билетная касса кристалл саратов

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
(04.12.2016)