5.12 ! 一氧化碳的变换】
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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
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CO【+H2?O=C?O,2+H2+热量
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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
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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
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5.12.5! 由于一氧化碳变!换的反应温》度较高最高可达52!0℃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60【5,℃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
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:5.1?2.: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
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】 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
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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
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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
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》 对于填料塔每】1000m3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1000m【3煤气需循环水【量10m3
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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
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