15. Интенсификация работы оборудования и пути ее увеличения.
Интенсификация достигается двумя путями: 1) улучшением конструкций машин или аппаратов; 2) совершенствованием технологических процессов в аппаратах данного вида. Интенсивность работы аппарата пропорциональна скорости процесса, поэтому, изучая кинетику технологических процессов, стремятся создать такую конструкцию аппарата и технологический режим в нем, которые обеспечили бы максимальную скорость процесса.
При разработке улучшенных или принципиально новых конструкций машин и аппаратов интенсивность химического процесса повышается (по сравнению с аппаратами старых конструкций) главным образом усилением перемешивания реагирующих компонентов и увеличением поверхности соприкосновения между взаимодействующими веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком, газообразном). Улучшение конструкций аппаратов часто бывает связано с механизацией и автоматизацией их обслуживания.
Основными технологическими путями интенсификации работы аппаратов данного вида являются повышение температуры, давления и концентраций реагирующих веществ в сочетании с применением катализаторов и перемешиванием реагирующих масс.
Однако для ускорения некоторых процессов необходимо, наоборот, понижение температуры, применение вакуума и снижение концентраций веществ. Исходя из этого, в химической технике применяют самые различные параметры технологического режима: температуры от близких к абсолютному нулю до нескольких тысяч градусов; давления в производственных аппаратах бывают от почти абсолютного вакуума до тысяч атмосфер. Возможность применения высоких температур и давлений часто ограничивается стойкостью конструкционных материалов, из которых изготовлена аппаратура, или разложением реагентов и, наконец, экономической эффективностью интенсифицирующих факторов. Следствием механизации, автоматизации и перевода процессов с периодического на непрерывный режим.
16. ДАТЬ ПОЛНУЮ ХАРАКТР. КА, КАК РЕАКТОРУ ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА В ТРИОКСИД СЕРЫ. ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТ. ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ. ЗАВИСИМОСТЬ Х=F(Т) ДЛЯ РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ И ДИАГРАММА Х-Т ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ SO2 В МНОГОПОТОЧНОМ КА.
Контакт ап-т . 1) по хар-ру пр-са: степ-ь превр-я 99,5-99,8% 2) по фаз сост-ю: гетерог. 3) по теп эф-ту экзо. 4) по т-ре высокотемпера-й. 5) по Р-ю 0,1 МПа– атм. 6) по степ перемеш-я – ид вытеснения. 7) по темпер-ому режиму: на полках – адиабатич 8) по времени – непрерыв
стадии процесса, 1) диф-я исх в-в из потока к внеш пов-ти кат-ра. 2) адс-я исх в-в на пов-ти кат-ра. 3) диф-я исх в-в в порах зерна кт-ра.4) хим р-я. 5) диф-я прод-в с внутр пов-ти зерна к его внеш пов-ти. 6) десорбция с внеш пов-ти зерна кат-ра. 7) диф-я в поток.
обжиг газ, очищ-й от примесей и осушенный поступает на стадию контакт-го окис-я SO2 по обратимой р-и so2+0,5О2= so3
Мех-м: при катализе оксиды калия превращ-ся в К2S2O7 а контакт м-са – пористый носитель, пов-ть пор кот смочена пленкой р-ра V2O5 в жидком пиросульфате калия, поэт кт-ры раб-ют как абс-ты и пр-с окис-я идет внутри слоя актив комп-та. В обл выс зн-й пов-ти р-я идет во всем объеме расплава из-за его малой вел-ы. Со сниж-ем пов-ти кат-ра толщина пленки расплава ув и ск-ть р-и лимитир-тся диф-ией газ комп-ов в объеме расплава.
Опт т-ра зав-т не только от х но и от состава г. 1 – 7% SO2 и 6% О2; 2-7% SO2 и 14% О2.
Доля SO2 в г 12%, при этом тепла мало и окаси-е м вести адиаб-и на неподвиж слоях. Д-ма х-t . На д-ме 4 динии: 1-равновес превр-е SO2, 2 – линия темпе-р Г на выходе из слоев, т-ра вых выбир-ся согласно правой ветви кривых на рис1. Т о чтобы ск-ть была 70-80% от макс-й. 4 – на вх. 3 – ЛОТ соответ-ая макс ск-ти окис-я в каждом слое. Т о макс-я ск-ть окисл-я наблюд-ся в середине каж слоя, конеч макс степ-ь превр-я на вых из послед слоя ограничив-ся равновесием соотвест-им мин-й т-ре при кот кат-р сохраняет активность. При адиабатич ↑t до 6000С х достигает 0,73. Перед поступлением на 2-ой слой конт массы Г охлаж-ся в т/о, что на диагремме t-x соотв-ет участку прямой, ll-ой оси абсцисс. На каждом слое протекает адиабатический пр-сс, а в общем (в конт ап-те), он политропический. Для существующих кат-ров Хмах (без ДК/ДА) 98-98,4%. С Дк/ДА- 99,5-99,8%.