Фталевый ангидрид - Гуревич Д.А.
Скачать (прямая ссылка):
Изучение процесса парофазного каталитического окисления нафталина показало172, что степень превращения нафталина в 1, 4-нафтохинон на ванадий-калий-сульфатном катализаторе зависит от соотношения высших и низших окислов ванадия в катализаторе. При отношении Уг05:У204 от 25:75 до 5: 95 избирательность по 1,4-нафтохинону возрастает до 15—35% и отношение 1, 4-нафтохинона к фталевому ангидриду в продуктах контактирования довольно велико 400 ( 1 : 16). На этом основании предлагается для получения 1,4-нафтохинона окислять нафталин на катализаторе с оптимальным для данного процесса отношением окислов ванадия, т. е. на частично восстановленном катализаторе ш. Рекомендуется использовать аппарат, представленный на рис. 23 (стр. 67), конструкция которого позволяет регулировать соотношение окислов ванадия в катализаторе.
Из фталевой кислоты, выделенной из скрубберной жидкости термической дегидратацией и последующей дистилляцией, может быть получен товарный фталевый ангидрид. В зависимости от степени эффективности системы конденсации при выделении фталевого ангидрида из отходящих газов можно увеличить его общий выход на 1—3%.
Фталевая кислота применяется в некотором количестве в виде реактива. Для этой цели ее получают растворением в воде дистиллированного фталевого ангидрида с дополнительной
І 53
перекристаллизацией. Из воды фталевая кислота кристаллизуется в виде кристаллов ромбической или моноклинной формы (физико-химические константы фталевой кислоты и технические условия на этот продукт приведены в Приложении).
ДОЖИГАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ
Эффективная очистка отходящих газов возможна при дожигании содержащихся в них органических примесей. Процесс ведется в специальных печах в присутствии катализатора при 415—430 °С или без него при 760 0C Существенным преимуществом метода яв-
Рис. 59. Общий вид печи для дожигания примесей в отходящих газах.
ляется отсутствие сточных вод, недостатком — относительно высокие капитальные затраты на строительство печных установок. Кроме того, при таком способе очистки полностью исключается возможность использования продуктов, содержащихся в отходящих газах. Поэтому установки для дожигания органических примесей рекомендуется строить только в сочетании с высокоэффективными системами конденсации и улавливания продуктов контактирования. Метод нашел распространение в США, Канаде, Англии. За последние годы построено более 50 установок для очистки отходящих газов производства фталевого ангидрида методом дожигания401'402.
Общий вид печи, предназначенной для этих целей, представлен на рис. 59. Схема печи для очистки отходящих газов в производстве фталевого ангидрида показана на рис. 60. Вентилятором / очищаемые газы подаются в трубы теплообменника 2, где они нагреваются топочными газами, а затем поступают в топочное пространство печи 4. Здесь газы нагреваются до 415—430 0C за счет тепла сгорания жидкого или газообразного топлива, вводимого в печь через форсунки 3. Нагретые газы, проходя через слой пла-
тинового катализатора 5, дополнительно нагреваются. В зависимости от содержания органических примесей температуру газов можно повысить на 65° С. Горячие газы направляются в межтрубное пространство теплообменника 2, где отдают значительную часть тепла отходящим іазам, поступающим в печь. Охлажденные газы вентилятором 6 выводятся в атмосферу.
При наличии теплообменника экономичность установки значи-тельно^повышается. В печи сгорает 90—95% примесей, содержа-
Рис. 60. Схема печи для дожигания примесей, содержащихся в отходящих газах производства фталевого ангидрида:
/ —веїтилятор для поступающих газов; 2 —теплообменник; 3 —форсунка; 4 — топочное пространство печи; 5— катализатор; 6 —вентилятор для выходящих газов.
щихся в газах. После этого получают бесцветные газы, не содержащие лакриматоров. Степень очистки зависит от количества содержащихся в газах примесей и от активности катализатора, так как в ходе процесса происходит отравление катализатора вследствие оседания на его поверхности частиц углерода и железной окалины из аппаратов и коммуникаций, установленных до печи. Для восстановления активности катализатор периодически регенерируют, выжигая с его поверхности углерод. Через более продолжительные промежутки времени катализатор промывают кислотой для растворения осевшей на нем окалины.
Количество и состав очищаемых газов могут несколько изменяться во времени, вследствие чего меняется и температура газов в зоне катализатора. Чтобы уменьшить эти колебания до минимума, автоматически регулируется расход топлива в зависимости от количества газов, подаваемых в печь, и тяга, создаваемая вентилятором 6. Кроме того, осуществляются автоматические контроль и регулирование других параметров процесса.
Установку монтируют в непосредственной близости к производственным агрегатам, так как важно уменьшить длину
і 55
газоходов, в которых могут отлагаться примеси из отходящих газов. Обогрев газоходов препятствует отложению осадков в них.
В качестве катализаторов в этих процессах очистки применяют составы, содержащие платину и окись алюминия, нанесенные на фарфоровый носитель. Последний используют в виде элементов специальной конструкции (рис. 61). Такой элемент имеет размеры 140X81X76 мм, масса его — 730 г. Элемент состоит из 71 фарфорового прутка, закрепленного в торцевых крышках. Каталитически активный материал наносят на поверхность прутков. Элементы укладывают в камере сгорания в три и более ярусов. Гидравлическое сопротивление такого узла не превышает 25 мм вод. ст. Нагрузка по газу на один элемент составляет 0,14—0,42 M3I'мин. Имеются сведения об элементах других размеров: 457X305x60мм для объемной скорости газа 9 м31мин и 457X610X72 мм —
