Лекция №11 Ацетиленді өндіру
Электрлік доғадағы пиролиз (электрпиролиз)
жүктеу/скачать 148,67 Kb.
|
Лекция -11
- Бұл бет үшін навигация:
- Автотермиялық пиролиз.
| Электрлік доғадағы пиролиз (электрпиролиз). Электрдоғалық пештерде жүргізілетін метанның электр пиролизі 1940 жылдан бастап өнеркәсіптік мәнге ие болды. Метанды вольт доғасы арқылы екі метал элетродтарының арасынан өткізеді. Кернеуі шамамен 8000 вольт тұрақты тоқты пайдаланады. Газдың доға арқылы өту жылдамдығы шамамен 1000 м3/с; доғаның температурасы шамамен 50000С, ал оған дейін газ қыздырылатын температура шамамен 16000С. Шығатын газдарды лезде су бүркіп суытады (150-2000С-қа дейін).
1-суретте метанның электрпиролизіне арналған реактор бейнеленген. Реактор болаттан жасалған және цилиндір пішінді болады. Метан жоғарғы, ең кең, бөлігіне кіреді, онда желдеткіш және мыстан жасалған жоғарғы кернеудің элетроды болады. Соңғысы реактордың корпусынна қыш массасы арқылы оқшаулап және «көйлек» арқылы суытылады. Реактор корпусы- 1-сурет. Метанның электр крекингісіне арналған реактор: 1 – жоғарғы электрод; 2 – желдеткіш; 3 – жандыруға арналған қосымша электрод; І және ІІ – су; ІІІ – реация өнімдері ның төменгі жағы жерге тартылған және екінші электод болып саналады. Енгізетін метанның турбуленттік ағынының нәтижесінде (желдеткіш) электрлік доға екінші электродпен әртүрлі ағын арқылы жанасып қозғалмалы болады. Метанның ацетиленге айналуы 50%-ға дейін жетуі мүмкін. Доғалық пештен алынатын газда шамамен 13% (көл) ацетилен, 45% сутек, шамамен 1% этилен, ыдырамаған метан, күкіртті сутектің, көкерткіш қышқылдың, көміртек оксидінің және басқа да сіңбелердің аздаған іздері (мөлшері) болады. Пиролиз нәтижесінде 100 кг метаннан немесе шамамен 80% метаны бар табиғи газдан 45 кг 97%-дық ацетилен, 9,2 кг 98%-дық этилен, 5,13 кг күйе және 13 кг 98%-дық сутек алуға болады. Электрэнергияның тазартылмаған ацетиленге есептелген шығыны – шамамен 9 кВтс/кг. Автотермиялық пиролиз. Бұл үдерісті парциалдық тотықтыру, толық емес жану немесе термототықтырғыш пиролиз деп те атайды. Бұл әдіс метанның (немесе басқа көмірсутектік шикізаттың оттекті жеткіліксіз бергенде) жану жылуының (ішкі жандыру) есебінен қыздыруға негізделген. Метанның автотермиялық пиролизі жағдайларында мынадай реакциялар жүретіндіктен: 2СН4 + О2 2СО + 4Н2 2СН4 С2Н2 + 3Н2 өнімдер әрқашанда ацетиленнің, көміртек оксидінің және сутектің қоспасы болып табылады. Жоғарыда көрсетілген реакциялардан басқа автотермиялық пиролиз кезінде келесі реакциялар да жүруі мүмкін: СН4 + 2О2 СО2 + 2Н2О С2Н2 + 2Н2О 2СО + 3Н2 С2Н2 + 2СО2 4СО + Н2 С + Н2О СО + Н2 С + СО2 2СО Ацетилен түзілуінің жиынтық реакциясын мынадай түрде көрсетуге болады: 6СН4 + 4О2 С2Н2 + 8Н2 + 3СО + СО2 + 3Н2О 15000С-тан төмен болмайтындай температураға жеткізу тиіс болғандықтан үдерісті технологиялық рәсімдеуге бұның кейбір шектелімдері болады. Біріншіден, таза оттекті пайдалану қажет, өйткені ауада болатын азот метанды жандырғандағы біраз жылуды жұтады және химиялық реакцияларға қатысуы мүмкін. Екіншіден, максималды температураға жетуді жеңілдету үшін газды алдын ала қыздыру керек. Алайда шикізатты алдын ала қыздырудың дәрежесі метанның крекингілеуі басталатын температурамен және тұтанудың ертерек иницирлену қауіптілігімен шектелген. Бастапқы газ қоспасында оттектің метанға көлемдік қарым-қатынасы 1:2 болады. жүктеу/скачать 148,67 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|