高校化学工程学报
高校化學工程學報
고교화학공정학보
JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF CHINESE UNIVERSITIES
2002年
1期
42-47
,共6页
刘化章%李小年%胡樟能%岑亚青%傅冠平
劉化章%李小年%鬍樟能%岑亞青%傅冠平
류화장%리소년%호장능%잠아청%부관평
氨合成催化剂%最佳H2/N2%活性%催化剂效率
氨閤成催化劑%最佳H2/N2%活性%催化劑效率
안합성최화제%최가H2/N2%활성%최화제효솔
采用高压催化剂性能评价实验装置,在压力分别为7.0,10.0和15.0MPa,温度分别为350, 400和450℃条件下,在H2/N2为1.6~3.0范围内研究了H2/N2对A301,ZA-5和A110-2型催化剂的活性和合成塔出口氨浓度的影响.在压力和空速一定的条件下,最佳H2/N2随反应温度而异.在350,400和450℃下,最佳H2/N2分别为1.8~2.2, 2.2~2.5和2.5~3.0.由此可见,合成氨反应的速率达到最大值时的最佳H2/N2值与反应的进程有关.为此提出了催化剂效率K (Catalysis efficiency) 的概念来表征在催化剂作用下反应器出口氨浓度趋近平衡的程度,即K＝CNH3 / C*NH3.根据实验结果,得到了最佳H2/N2与催化剂效率的定量关系:(H2/N2)m = 1.5(1+ CNH3 / C*NH3) = 1.5(1+K).由此可以根据催化剂在不同反应条件下的催化剂效率来确定最佳H2/N2.凡是会降低催化剂效率的因素,都会使最佳H2/N2降低.各种影响因素对最佳H2/N2的影响中,反应温度的影响最大,其次是空速和催化剂的活性,而压力和惰性气体含量的影响相对较小.在低温(低压)下合成氨,宜采用较低的H2/N2.
採用高壓催化劑性能評價實驗裝置,在壓力分彆為7.0,10.0和15.0MPa,溫度分彆為350, 400和450℃條件下,在H2/N2為1.6~3.0範圍內研究瞭H2/N2對A301,ZA-5和A110-2型催化劑的活性和閤成塔齣口氨濃度的影響.在壓力和空速一定的條件下,最佳H2/N2隨反應溫度而異.在350,400和450℃下,最佳H2/N2分彆為1.8~2.2, 2.2~2.5和2.5~3.0.由此可見,閤成氨反應的速率達到最大值時的最佳H2/N2值與反應的進程有關.為此提齣瞭催化劑效率K (Catalysis efficiency) 的概唸來錶徵在催化劑作用下反應器齣口氨濃度趨近平衡的程度,即K＝CNH3 / C*NH3.根據實驗結果,得到瞭最佳H2/N2與催化劑效率的定量關繫:(H2/N2)m = 1.5(1+ CNH3 / C*NH3) = 1.5(1+K).由此可以根據催化劑在不同反應條件下的催化劑效率來確定最佳H2/N2.凡是會降低催化劑效率的因素,都會使最佳H2/N2降低.各種影響因素對最佳H2/N2的影響中,反應溫度的影響最大,其次是空速和催化劑的活性,而壓力和惰性氣體含量的影響相對較小.在低溫(低壓)下閤成氨,宜採用較低的H2/N2.
채용고압최화제성능평개실험장치,재압력분별위7.0,10.0화15.0MPa,온도분별위350, 400화450℃조건하,재H2/N2위1.6~3.0범위내연구료H2/N2대A301,ZA-5화A110-2형최화제적활성화합성탑출구안농도적영향.재압력화공속일정적조건하,최가H2/N2수반응온도이이.재350,400화450℃하,최가H2/N2분별위1.8~2.2, 2.2~2.5화2.5~3.0.유차가견,합성안반응적속솔체도최대치시적최가H2/N2치여반응적진정유관.위차제출료최화제효솔K (Catalysis efficiency) 적개념래표정재최화제작용하반응기출구안농도추근평형적정도,즉K＝CNH3 / C*NH3.근거실험결과,득도료최가H2/N2여최화제효솔적정량관계:(H2/N2)m = 1.5(1+ CNH3 / C*NH3) = 1.5(1+K).유차가이근거최화제재불동반응조건하적최화제효솔래학정최가H2/N2.범시회강저최화제효솔적인소,도회사최가H2/N2강저.각충영향인소대최가H2/N2적영향중,반응온도적영향최대,기차시공속화최화제적활성,이압력화타성기체함량적영향상대교소.재저온(저압)하합성안,의채용교저적H2/N2.
