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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=C】O2+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: 》 5.1《2.4  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4—00℃一《氧化碳的着》火温度为605℃甲!烷的着火《温度为5《40℃?)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 》 5.12—。.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1:000m3煤—气约需循环水量1】5m3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1000m【3煤:气需循环水量1【。0m3? ? , 5.12.1】4 : ,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 —