Перетворення оксиду в діоксид вуглецю

Розглянемо цей метод на прикладі найбільш поширеного процесу отримання водню конверсією природного газу з водяною парою або киснем, а також газифікацією твердого палива. Хімічні реакції, що при цьому відбуваються, створюють екзотермічний або ендотермічний ефект:

З хімічних реакцій видно, що у трьох випадках при дії водяної пари або кисню виділяється оксид вуглецю, якого можна позбутися лише конверсією з водяною парою, але за наявності окисних залізних каталізаторів:

Цей метод використовують для зміни співвідношення Н2: СО у синтез-газі, а також для очищення захисної атмосфери, призначеної для термооброблення металів.

Промисловий каталізатор конверсії має форму таблеток розміром 6,4 х 6,4 або 9,6 х 9,6 мм. Він містить від 70 до 85 % Ге203 і 5—15 % Сг203, зберігає активність при температурах до 600 °С. У випадку високих концентрацій оксиду вуглецю у вихідному газі каталізатор у контакторі розміщують у декілька шарів, причому передбачають заходи для відведення тепла між шарами. На рис. 4.17 наведена схема установки для очищення газів від оксиду вуглецю.

Установка працює таким чином. Газову суміш, що утворилась у результаті конверсії оксиду вуглецю з водяною парою, а також водень, оксид і діоксид вуглецю після виходу з реактора конвер

Рис. 4.17. Схема промислової установки для очищення газів від оксиду вуглецю: І — конвертор СО першого ступеня; 2,6 — холодильники; 3 — абсорбер; 4 — нагрівач газу; 5 — конвертор СО другого ступеня; 7 — абсорбер С02 другого ступеня

сії і охолоджують додаванням водяної пари температурою до 370 °С і пропускають через конвертор першого ступеня. Тут за наявності каталізатора 90—95% СО перетворюється в діоксид вуглецю (С02) з утворенням еквівалентної кількості водню. Газ охолоджують у водяному холодильнику до 35—40 °С і вилучають з нього діоксид вуглецю за допомогою етаноламіному, який додають до очищуваного газу. Очищений газ підігрівають у підігрівачі 4, додають необхідну кількість водяної пари, знову піддають конверсії та очищуванню від утвореного діоксиду вуглецю. З метою отримання чистішого водню процес може складатись з трьох ступенів. Після третього ступеня газ містить: 99,7 % Н2; 0,02 % СО; 0,01 % С02; 0,27 % СН4. Температуру процесу підтримують у межах 315—480 °С, тиск — від 0,2 до 2,5 МПа.

Дата добавления: 2015-05-26