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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+H2!。O=CO2+—H2+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!400℃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【.10  》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 【 5.12.1!2  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100【0m3煤气》。约需循环水》量15m3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,13~15倍在加压!变换操作《下每1?000m3》煤气需?循环水量10m3 ! , ? ,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 ?