Физико-химические свойства технологического процесса - Технологический расчет контактного аппарата

Химизм процесса:

Образование формальдегида происходит при прохождении метаноло - воздушной смеси через слой катализатора "серебро на носителе" при температуре в зоне контактирования: (550 - 600)°С при работе в "мягком" режиме, (660 - 700)°С при работе в "жестком" режиме.

Образование формальдегида осуществляется в результате протекания параллельных реакций простого и окислительного дегидрирования метанола:

СН3 ОН > СН2 О + Н2 - 93,4 кДж/моль (1)

СН3 ОН + 1/2 О2 > СН2 О + Н2 О + 147,4 кДж/моль (2)

Наряду с этими реакциями в системе протекает целый комплекс побочных превращений.

СН3 ОН + 2/3 О2 > СО2 + 575,1 кДж/моль

СН2 О + 1/2 О2 > НСООН + 270,4 кДж/моль

НСООН + 1/2 О2 > СО2 + Н2 О + 14,5 кДж/моль

НСООН > СО + Н2О - 53,7 кДж/моль

СН2 О > СО + Н2 + 1,9 кДж/мол

2 СН2 О + Н2 О > СН3 ОН + НСООН + 122,0 кДж/моль

Н2+ 1/2 О2 > Н2 О + 241,8 кДж/моль

2 СН3 ОН > СН2 (ОСН3 )2 + Н2 О + 131,0 кДж/моль

СО + 1/2 О2 > СО2 + 283,0 кДж/моль

2 СО > СО2 + С + 172,5 кДж/моль

Реакции (3) и (4) являются равновесными. Доля метанола израсходованного по реакции (4) составляет около 60 %, а остальное, по реакции (3).

Превращение метанола в формальдегид происходит в результате контакта молекул спирта с кислородом, хемосорбированным на атомах серебра, т. е. активными центрами катализатора являются поверхностные окислы серебра. Процесс получения формальдегида в целом сопровождается выделением тепла, за счет которого поддерживается необходимая температура в зоне контактирования и равновесие реакции дегидрирования смещается вправо.

Побочные реакции снижают выход формальдегида и определяют состав выхлопных газов (абгазов).

Похожие статьи




Физико-химические свойства технологического процесса - Технологический расчет контактного аппарата

Предыдущая | Следующая