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+H【。2,。O=CO2+H【。2+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
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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
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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》
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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?。
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
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对于】填料塔每100【0m3煤气》约需循环水》量15?m,3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》~1:5倍在加压》变换操作《下每1000—m3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
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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
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