Читайте также:
|
|
кол с-за карб 1) по хар-ру пр-са: 90-95% степень приближения к равновесию, пр-с обратимый некаталитич 2) по фаз сост-ю: гомоген с-з в жид фазе. 3) по теп эф-тк карбомат –экзо, кар-д эндо, в целом эндо. 4) по т-ре среднетемп-й., 140-200С 5) по Р-ю 14-20Мпа – выс. 6) по степ перемеш-я – ид вытеснения. 7) по темпер-ому режиму: адиабатич 8) по времени – непрерыв сталь легир хром, никель, титан, молибден. Внутр пов-ть ап-та защищена листовой хром- ник- молибд сталью, футеровка для ум-я кор-и стальная (высокоуглерод-я). 8 ситч тар улучшают гидродин-й режим в кол-е, они препят-ют продольному перемеш-ю, поддерживая ИВ, т-ра поддерж-ся за счет р-и, избыток ам-ка.
Основные стадии процесса окисления аммиака до оксида азота(2), как гетерогенно-каталитического ХТП.
Стадии гетерог катализа:1) дифф-я исх в-в из ядра потока к пов-ти Kt, 2) адсорбция исх в-в на пов-ти Kt, 3) диф-я исх в-в в порах зерна Kt,4) хим р-я. 5) перегрупп-вка атомов поверх-ого соед-я с образованием продуктов р-ции, 6) дифф-я прод-в р-ции с внутренней пов-ти катализ-ра к его внешн пов-ти, 7) диф-я продуктов р-ции в ядро потока. 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O, -904.
Общепр-ым Kt –ом явл-ся Pt.Процесс конт-ого окисл NH3-я начин со стадии активированной адсорбции на пов-и Kt с образов-м промеж соедин O – Kt – O, после чего происх активир-ая адсорбция NH3, требующая меньшей энергии актив. В процессе обр-ся переходный комплекс О – К – О - NH3. Согласно адсорбционно-химической теории кат-за, процесс окисл-я предст-ся след-им образом. Кислород и NH3 диффундируют из газ-й смеси к пов-и Kt. При стех-ом соотнош-и О2: NH3=5:4 скорость процесса опред-я дифф-й кислорода и NH3 к пов-и Kt. Вследствие выс-й темп-ы конт-я ковалентная связь м-у атомами этих газов осл-на, в рез-е чего обр-я пероксидный комплекс Kt – кислород. В последующей стадии актив-ой адс NH3 обр-я новый Kt-кислород- NH3.Далее происх перерасп-е элект-ых связей, и атом азота и водорода соед-я с кисл-ом: 4N3-H31+ + 5O20 = 4N2+O2- + 6H21O2-.Адсорбированный кисл-д не входит в каталит-ю решетку Pt, незнач-ое его количество нах-ся в растворенном сост-ии,часть адсорбированного кисл-да образует с Pt-ой непр-е связи. В рез-те возн-ет комплекс Kt-кисл-д. Молекулы NH3 также подверг-ся актив-й адс, причем выс-ое химическое сродство водорода к кисл-у ориентирует NH3 к пов-ти Kt-а атомами водорода.Проис-т перераспр-е элек-ых связей, причем с кисл-ом комплекса реаг-ет как водород с обр-еv воды,так и азот NH3-а с образ-ем оксида азота.Поск-у эти соед-я обладают меньшей адс-ой способ-ю, чем исх-е ингрид-ы, то они уносятся к пов-и Kt потоком воздуха. Для р-ии катал-ого окисл-я NH3 хар-ы зависимость скор-и от линейной скорости газа, незнач-я продолж-ть процесса (10-4 – 10-5) и неб-ая энергия активации(до 2,5 кДж/моль),что свойственно дифф-ым процессам. Время окисл-я t и степень конверсии аммиака до NO a связаны след ур-м: lgt = -0,107a+7,02*10-6 *a3. Наиболее важным условием ст-и контактир-я NH3 в NO явл актив-ть Kt-а (Pt – Rh – J), завис от его состава, от характ-ки сеток и от условий их экспл-ции.
Задача1: Время окисл-я аммиака на платиноидном катал-ре при 900 гр сост-ло 8,34*10-5 с. lgt = -0,107a+7,02*10-6 *a3. Рас-те вел-ну a. Реш-е: Величину a рассч-и методом подбора. lgt = -4,08Þ -4,08= -0,107a+7,02*10-6 a3. После подбора пол-м a = 96%, т.е. -4,08= -4,08. Задача 2: В контак апп-те прот-т р-ция: 2NH3+2,5 O2= 2NО +3Н2О, DН= -453,5 кДж при эт прореаг-о 40 кг аммиака. Какой V воз-ха пост-л при эт в конт апп-т, если его избыток сос-л 30%, ск-ко тепла выд-ось. Реш-е: 1) Объем прореаг-го аммиака: 40*22,08/17 = 51,95 м3.2) Объем О2, подан. в конт. ап-т: 51,95*2,5*1,3/2 = 84,42 м3. 3) Объем воз-ха сост-т: 84,42*100/21 = 401,9 м3. 4) Кол-во выдел-гося тепла: на 2*0,02208 м3 NH3 ------ 453,5 кДж, а на 51,95м3 NH3 ---- х кДжÞ х = 533499,2 кДж.
Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 146 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Сущность стриппинг- процесса производства карбамида. Тепловой эффект реакций на стадиях образования карбамида. Методика расчета ТБ конденсатора карбамата аммония. | | | Интерпретация зависимости превращения реагента от Т при протекании эндотермической и экзотермической обратимой каталитической реакции. |