Фталевый ангидрид - Гуревич Д.А.
Скачать (прямая ссылка):
Размеры конверторов с псевдоожиженным слоем катализатора, предназначенных для 'производства фталевого ангидрида, зависят от конструктивного решения отдельных узлов, от типа применяемого катализатора и, конечно, от его производительности. Немаловажную роль играют ограничения габаритов при транспортировании оборудования по железной дороге. Известны 169 конверторы высотой 6,1; 7,3; 9,1 м. Сообщается 169-171 о конверторах диаметром 1,5; 3,2; 4,0 м. Предполагается, что в скором времени будут созданы конверторы диаметром 6,0 м. Отношение высоты катализаторной зоны реактора к его диаметру 150 рекомендуется принимать в пределах 3:1.
Конверторы с псевдоожиженным слоем катализатора обычно устанавливают вне здания. Это существенно снижает капитальные затраты и значительно улучшает условия обслуживания аппаратов, поскольку исключается вредное влияние выделения больших количеств тепла. Условия труда улучшаются также благодаря полг. ной механизации и автоматизации работы конверторов при обеспе-
6.8
чении дистанционного контроля и регулирования технологического процесса.
Рис. 25. Конверторы с псевдоожиженным слоем катализатора для окисления нафталина во фталевый ангидрид.
На рис. 25 представлен общий вид установки с двумя конверторами для окисления нафталина во фталевый ангидрид в псевдоожиженном слое катализатора 37.
Конструктивные детали конверторов
Для отделения контактных газов от катализаторной пыли применяют фильтры из стеклянной ткани, из пористой керамики и ме-таллокерамические 161, а также циклоны, В циклонах, как правило,
не достигается полного улавливания мелких частиц катализатора и полного возврата их в реакционную зону, особенно при отклонении скорости газового потока от оптимальной величины (коэффициент полезного действия циклона при улавливании высокодисперсных частиц катализатора составляет всего 0,80—0,85). Поэтому
Рис. 26. Фильтр из стеклянной ткаип:
а —фильтрующий элемент; б — разрез фильтрующего элемента; в —схема обмотки; 1 — перфорированная труба; 2— слои сте<лянного волокна; 3 — стеклянная вата; 4 — тесьма из стеклянного волокна; 5— металлические бандажи; 6 — шиур из стеклянного волокна; 7 —крышка.
в производстве фталевого ангидрида, где применяют дорогостоящие катализаторы, циклоны оказались непригодными для улавливания пыли катализатора. В конверторах для окисления нафталина в качестве пылеотделяющих устройств обычно устанавливают фильтры.
Конструкция фильтра из стеклянной ткани 169 показана на рис. 26. Он состоит из набора элементов (рис. 26, а), представляющих собой перфорированные металлические трубы с обмоткой. Схема обмотки показана на рис. 26, е. Обмотка состоит из нескольких слоев стеклянного волокна 2, чередующихся со слоями
стеклянной ваты 3, и крепится к каркасу трубы / тесьмой 4 из стеклянного волокна. В верхней и нижней части фильтрующего элемента обмотка дополнительно крепится к трубе шнурами 6 из стеклянного волокна и металлическими бандажами 5. Снизу труба закрыта крышкой 7. Сопротивление таких фильтров составляет 1400—2100 мм вод. ст. Фильтры могут работать при температуре до 600° С. Регенерация фильтрующей поверхности производится продувкой фильтров обратным током воздуха. Для установок, работающих под давлением, применялись фильтры с сопротивлением 2800—4200 мм вод. ст. (длина труб 3,66 м) 161. Четырехлетний опыт эксплуатации таких фильтров дал положительные результаты 1б9.
Фильтры из стеклянного волокна могут быть изготовлены также следующим образом 155. Металлическую трубу длиной 1000 мм и диаметром 25 мм с просверленными отверстиями обматывают по спирали свинцовой проволокой. По проволоке трубу обматывают двумя слоями стеклянной ткани, между которыми прокладывают 180 г стеклянного волокна и 180 г стеклянной ваты. Поверх стеклянной гкани трубу оборачивают свинцовой сеткой и затем крепко стягивают свинцовой проволокой. При температуре примерно 300° С и производительности 22 ж3/(м2 • ч) Через год работы не было обнаружено никаких признаков деформации фильтров.
Существенным недостатком фильтров из стеклянной ткани является хрупкость фильтрующего материала, из-за чего фильтры плохо выдерживают резкие перемены давления при продувках. Вследствие знакопеременных деформаций стеклянная нить рвется.
В качестве фильтров применяют, кроме того, пористые керамические элементы 37> 158,161. Регенерация их также производится продувкой обратным током воздуха. Частицы катализатора, удаляемые с фильтров, возвращаются непосредственно в псевдоожижен-ный слой. Фильтры полностью задерживают частицы катализатора размером даже в несколько микрон. При выходе из псевдоожиженного слоя продукты реакции охлаждаются примерно до 200— 220° С во избежание дальнейшего окисления органических веществ на слое катализатора, осевшего на фильтрах 44, 158. При нагрузке 32—40 мг/(м2-ч) сопротивление фильтров из пористой керамики составляет 800—1000 мм вод. ст. т.
Как показал опыт, в процессе длительной эксплуатации механическая прочность керамических фильтров постепенно снижается. В результате непрерывной вибрации конвертора, а иногда и в связи с увеличением массы труб из-за недостаточной отдувки катализатора наименее прочные трубы обрываются. В этом случае мелкие фракции катализатора частично уносятся из конвертора с контактными газами. Кроме потерь катализатора, это приводит также к крайне нежелательному изменению гранулометрического состава псевдоожиженного слоя. Конвертор приходится останавливать, заменять или заглушать трубу и догружать катализатор. С целью сведения к минимуму возможности обрыва труб их следует полнее очищать и тщательно проверять их качество перед установкой (на трубах не должно быть трещин, отколов, утоньшений стенок и т. д.).
