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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,应可用下式表式【 —CO+H2O=CO!2+H2+热量【 》 5.1《。2,.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】 5.1!2.5  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》.12.12  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1000》m3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!10:00m?3煤气需循环水量】10m3 】 :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 — ? 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【。 :