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。 5.12 ! 一氧化《碳的变换 ! :。 5.?12.1  —一氧化碳与水蒸【气在催化剂的—作用下?发生变换反》应生成氢《和二氧化碳的—过程很早就用于合成!氨工业以《后,并用于制氢在合【成甲醇等生产中用来!调,整水煤气中》一氧化碳和氢的比例!以满足工艺上的要求!多,年来各国为了—降低城市煤气中的一!氧化碳的含量也采】用了一氧化》碳变换装置在降【低城市煤气的毒性方!面得:。到了广泛的应—用,并取得了良好—的效:果煤:气中一?氧化碳与水蒸气的】变换反?应可用下式表示【 》 ,CO+?H2O=CO2+H!2+:热量: 《 :5,.,12.2《  全?部,变换工艺是》指,。将全部?煤气引?入一氧?化,碳变换工段进行处】理而部分变换工艺是!指将一部分煤气【引入一?氧化碳?变换工段进行一氧化!碳变换?处理选择全部变换或!部分变换工艺主【要根:据煤气中一氧化【碳的含量确定无论】采用哪种工》艺其目?。的都是为降低煤【气中一氧化》碳,的含量使《其达到规范规定【的浓度标《准根:据不同的催化—剂的工艺条件煤气】中的一氧化碳含量】可以降低至2—%~4%《或0.2%~—0.4%《由于:一氧化碳变换工艺】。是一个耗能》降,热值的工艺过程因此!可以选择将一—部分煤气《。进行一氧化》碳变换?后与未进行一氧化】碳变换的《人工煤气进》行掺混使煤气中一】氧化碳含《量达到标准》要求采取部分变【换工艺的主要目的】是为了减少》能耗降低《成本减少《煤,气热值的降低 ! 5.》12.3  一【氧化碳变换》工艺:有常压和加压两种工!艺流程选择》何种工艺流程—主要是根据》煤气生产工艺来【确定当制《气工艺为《常压生?产工艺时一氧—化碳:变换工艺《宜采用常《压变换?流程当?制气工艺为》加压气化工》。艺时宜考虑采用加压!变换流程 ! 5.12.—4  人工煤气【中各种杂《质较:多如不进行脱除硫】化氢焦油等》净,。化处理将会造成变】换炉中的触媒—污,。染和中毒《影响变?换效果?触媒是一《氧化碳变换》反应的催化剂它对硫!化氢较为敏感如果】煤,气中硫化氢含量过高!将,造成触媒中》毒;如果煤气中【焦油含?量高将?会污染?触,媒,的表面从而降低反】应效率 — 5.12.】5  由于》一氧化碳变换的【反应温度较高最高可!达520℃》以上接近《或高:于煤气的理论着火】温度(例如氢的着火!温度为40》0℃一氧《化碳的着火温—度为605℃—甲烷的着《火,温度为540℃)因!此,在有氧气的情况下就!会首先引起煤气中】。的氢气发生燃—烧进:而引燃煤气如果【局部达到爆炸极限还!会引起爆炸》严格:控制氧含量的—目的主要是为安全生!产考虑 》 : 5.12.9 ! 一氧化碳常压变换!工艺流程中热水塔通!。常都被?叠装在饱和》塔之上热水靠自【身位差经《水加热器进入饱和】。塔饱:和,塔的出水由水泵压】回热水塔 》 》    而》在一氧化碳加压变】换的工?艺,流程中饱《和塔:叠,装于:热水塔之上饱和塔】出水自流入热水塔加!热后的热水》用泵压入水加热【器后再进入饱和【塔 ? : 5.12.1】0 : 一:氧化碳变换工段【热水用量较》大设计时应》充分考虑节水—、节能及环》境,保护的需要采—用封:闭循环系统减少【用,水量节省动力消耗】减少污水排放 【 》5.1?2.:12  《。变换系统《中设置?了饱和热水塔利用】。水为媒介将变换气的!余热传递给煤气因】此在饱和塔与—热,水,塔之间循环使用的】水量必须保证能【最大限度地传递热量!若,水量太小则不—能,。保证将变换气的热】量,最大限度地吸收下来!。或最大限度地把热】量传:给煤:气在满足《喷淋:密度的情况》。下还要控《。制循环?水,量不能过大》水量偏?大时:饱和塔推动力大【对饱和塔有》利而热水《塔推:动力小对热水塔【不利同样水量偏【小时饱和塔推动力】小对饱和《塔不利热《水塔:推动力大对热水塔有!利但:两种情况都不—利于生产《因此必须选择—一合适水量使饱【和塔和热水塔都【在合:理范:围之内 《 : : ,   ? 对于填料塔每1】000m《3煤气约需循环水】量1:5,m3对于穿流式波】纹塔常压变换操【作,下循环热水流—量是气体重量的1】3~15倍在加压】变换操作下》每1000》m3煤气需》循环水量《10:m,3 《 5.12.】14  一氧化碳变!换反应是放》热反应随着反应的进!行变换气的温度不断!升高它将使》反应温度偏离最【适宜:的反应温度》甚至损坏催化剂因此!在设计?中应采用分段变换的!。方法在反应》中间移走《。部分热?量使反?应尽可能在接近最适!宜的温度下进—行变换?炉中的催化剂—一般可设置》2~3层故通常【称之为两段变—换或三段变换在【变换炉上部的—第,一,段,一般是在较高的【温度下进行近乎绝热!的变:换反应然后对一【段变换气《进,行中间冷却再进入】第二、三段在较低】温度下进《行变:换反应这《样既提高了反应速】度也:提高了催化剂的【利用率 》