化工基础知识1教案.ppt

甲醇合成是放热反应，依靠反应热来维持床层温度，那么若空速增大，单位体积气体产生的反应热随醇净值的下降而减少；空速过大，催化剂温度就难以维持，合成塔不能维持自热则可能在不启用加热炉的情况下使床层温度跨掉。 0.0 * 4)入塔气体组成 氢碳比的控制对甲醇合成的影响：甲醇由CO、CO2与H2反应生成，反应如下： CO＋2H2 CH3OH CO2＋3H2 CH3OH ＋H2O 从反应式可以看出，氢与一氧化碳合成甲醇的物质的量比为2，与二氧化碳合成甲醇的物质的量比为3，当一氧化碳和二氧化碳都有时，对原料气中氢碳比（f或M值）有以下表示方法： H2－CO2 H2 f＝—————— ＝2.05～2.15 ； M＝???????????? ＝2.0～2.5 CO＋CO2 CO＋1.5CO2 对甲醇合成原料气，即合成工序的新鲜气，其氢碳比要求控制在 H2－CO2 f＝—————— ＝2.05～2.15 CO＋CO2 0.0 * 惰性气体（CH4、N2、Ar）的影响 合成系统中惰性气体含量的高低，影响到合成气中有效气体成分的高低。惰性气体的存在引起CO、CO2、H2分压的下降。 合成系统中惰性气体含量，取决于进入合成系统中新鲜气中惰性气体的多少和从合成系统排放的气量的多少。排放量过多，增加新鲜气的消耗量，损失原料气的有效成分。排放量过少则影响合成反应进行。 在给定系统压力操作下，为了维持一定的产量，必须确定适当的惰气含量，从而选择（驰放气）合适的排放量。 0.0 * 8、什么叫CO的变换反应？什么是变换率？什么是汽气比？ 即在一定的温度T、压力P及催化剂条件下，CO和水蒸汽发生反应生成CO2和H2的反应。 变换率是已变换的CO量与变换前的CO量的百分比。 汽气比就是蒸汽与原料气的摩尔比。 0.0 * 转化率是指参加反应的原料数量与通入反应器原料数量比值的百分率，它说明原料的转化程度。转化率越大，参加反应的原料越多。 参加反应的原料量=通入反应器的原料量－未反应的原料量 收率是指转化为目标产物的原料量与通入反应器原料量之比。 0.0 * 9、CO变换反应的原理是什么？ 原料气中的CO与水蒸汽的的变换反应可用下式表示： CO ＋ H2O CO2 ＋ H2 ＋ Q 此反应是可逆的放热反应，在20℃时，反应热为40964J/mol，当开车正常生产后，即可利用其反应热以维持生产过程的连续进行。在一般情况下，CO和水蒸汽直接进行反应，其变换反应的速度是很慢的，如果用催化剂催化，则可加快反应速度，大大有利于变换反应的进行。随着CO变换反应的进行，伴随着微量的副反应发生，主要有如下几种： 0.0 * （1）甲烷的生成 2CO ＋ 2H2 CH4＋ CO2＋ Q CO ＋ 3H2 CH4 ＋ H2O ＋ Q CO ＋ 4H2 CH4 ＋ 2H2O ＋Q （2）CO的分解反应 2CO C ＋CO ＋Q 0.0 * （3）有机硫的转化反应 COS ＋ H2 CO ＋ H2S COS ＋ H2O CO2 ＋ H2S CS2 ＋ 2H2O CO2 ＋ 2H2S 0.0 * 10、压力表示什么意义，常用什么单位？ 单位面积上的作用力叫压力。对静止的气体，压力均匀地作用在与它接触的容器（气瓶、储气罐）的壁面上；对于液体，由于液体本身受到重力的作用，底部的压力高于表面的压力，而且随深度增加而增大。按国家标准，力的单位为牛（N），面积的单位为m2，则压力的单位为N/㎡,叫帕（Pa）. 工程上应用此单位嫌太小，实际常用的它的单位Mpa。 1Mpa = 106Pa = 10 kg/ cm2。 0.0 * 大气压力：气压表是用于衡量大气的压力。当加上仪表压力上就可得出绝对压力。 大气压力通常是以水银mm为单位，但是任何一个压力单位都能作出同样很好的解释：1个物理大气压力 = 760毫米汞柱 = 10.33米水柱 =1.033kgf/cm2≌0.1MPa. 绝对压力：绝对压力是考虑到与完全真空或绝对零值相比，我们所居住的环境大气具有0.1Mpa 的绝对压力。在海平面上，仪表压力加上0.1MPa的大气压力可得出绝对压力。高度越高大气压力就越低。