메탄올 합성의 공정 원리

출처 :
편집자 :ayong
게시 된 시간 :2013-05-27
방문 카운트 :9997


메탄올 합성 슬롯 꽁 머니은 촉매에서 수행되는 복잡하고 가역적 화학 슬롯 꽁 머니이다.
주요 슬롯 꽁 머니은 다음과 같습니다.
CO → 2H2 → CH3OH + 102.5kj/mol
CO2+3H2 → CH3OH+H2O+59.6KJ/mol
부작용
2CO+4H2 → CH3OCH3+H2O+200.2KJ/mol
CO+3H2 → CH4+H2O+115.6KJ/mol
4CO+8H2 → C4H9OH+3H2O+49.62KJ/mol
CO2+H2 → CO+H2O-42.9KJ/MOL
NCO+2NH2 → (CH2) N+NH2O+Q
구리 산화 구리에 기초한 3 배의 저온 촉매는 부작용의 진행을 효과적으로 억제하면서 주요 슬롯 꽁 머니의 진행을 가속화 할 수있다. 메탄올 합성 슬롯 꽁 머니은 다음 5 가지 과정에 따라 수행된다.
(i) 확산 - 가스는 가스 기계에서 가스와 촉매 사이의 계면으로 확산됩니다.
(ii) 흡착 - 촉매의 활성 표면에 다양한 가스가 화학적으로 흡착된다.
(iii) 표면 슬롯 꽁 머니 - 화학적으로 흡착 된 슬롯 꽁 머니물은 활성 표면에 슬롯 꽁 머니하여 생성물을 생산한다.
(iv) 슬롯 꽁 머니 생성물의 탈착-흡수.
(v) 확산 - 슬롯 꽁 머니 생성물 가스는 촉매 계면에서 기체 상으로 확산됩니다.
위의 5 개의 프로세스, (1) 및 (5)가 가장 빠르게 수행됩니다. (2) 및 (4)는 (3)보다 훨씬 빠르게 수행되므로 전체 슬롯 꽁 머니 과정은 세 번째 과정, 즉 촉매의 활성 표면에서 슬롯 꽁 머니물 분자의 슬롯 꽁 머니 속도에 의존한다.
메탄올 합성 슬롯 꽁 머니의 경우, 화학적 평형의 관점에서, 분자는 H2/CO = 2/1보다 크지 만, 촉매의 활성 중심에서의 CO 흡착 속도는 H2보다 훨씬 빠르기 때문이다. 따라서, 흡착 단계에서 H2/CO = 2/1을 달성하려면 가스 단계의 H2가 과도해야합니다. 합성 타워의 입구에서 H2/CO = 4-5가 더 적합하며 과도한 수소는 부작용을 감소시키고 촉매의 중독 정도를 감소시킬 수 있다고 믿어집니다.
CO2는 메탄올을 생성하기 때문에, 메탄올의 열 효과는 CO의 열 효과가 작고, 메탄올 합성 동안, 형질 전환 슬롯 꽁 머니은 평형 상태에 있으며, 온도가 상승하면 흡열 형질 전환 슬롯 꽁 머니의 역 형질 전환 슬롯 꽁 머니이 촉진되고 온도의 감소는 발열 형질 전환 슬롯 꽁 머니에 고유 할 것이다. 따라서, CO2의 존재는 촉매를 어느 정도 보호하는 데 역할을한다. 그러나, CO2 함량이 너무 높으면, 강한 흡착으로 인해 촉매의 활성 중심을 차지하여 슬롯 꽁 머니이 진행되는 것을 방지 할 것이다. 또한, 다량의 CO2의 존재로 인해, 조잡한 메탄올의 수분 함량이 증가하고 증류 중에 에너지 소비가 증가한다. CO2는 일반적으로 약 3%라고 믿어집니다.
비활성 가스 (예 : CH4, N2, AR)는 합성 가스에 존재하여 효과적인 성분의 부분 압력을 감소시키고 슬롯 꽁 머니 속도를 줄이며 생성 된 단위 제품의 에너지 소비를 증가시킵니다. 따라서 불활성 가스의 함량이 낮을수록 좋습니다.
메탄올 합성의 화학적 균형의 관점에서, 온도는 메탄올의 수율을 증가시키기 위해 온도에 유리하다. 그러나, 슬롯 꽁 머니 속도의 관점에서, 슬롯 꽁 머니 온도를 증가 시키면 슬롯 꽁 머니 속도가 증가 할 수있다. 따라서 두 가지 조건을 고려해야합니다. 온도가 너무 낮고 촉매의 활성 온도에 도달 할 수없는 경우 슬롯 꽁 머니을 수행 할 수 없습니다. 너무 높은 온도는 부작용을 증가시키고 원료 가스를 소비 할뿐만 아니라 너무 빨리 슬롯 꽁 머니하여 온도를 제어하기 어렵게하여 촉매가 쉽게 나이와 비활성화됩니다. 온도가 점차 증가함에 따라 평형 상수는 점차 감소합니다. 온도가 특정 값에 도달하면 슬롯 꽁 머니 속도는 최대 값에 도달합니다. 그런 다음 온도가 계속 증가하고 슬롯 꽁 머니 속도가 감소합니다. 따라서, 특정 조성물의 슬롯 꽁 머니물의 경우, 온도는 최대 슬롯 꽁 머니 속도를 갖는다. 이 조성에 해당하는 최적 온도라고합니다. 최적의 온도는 구성과 관련이 있습니다. 메탄올 함량이 낮을 때, 작은 평형 영향으로 인해 최적의 온도가 더 높습니다. 슬롯 꽁 머니이 진행됨에 따라 메탄올 함량이 증가하고 평형 영향이 증가하고 최적의 온도가 낮아집니다.
메탄올 합성 슬롯 꽁 머니은 분자 수의 감소와 슬롯 꽁 머니이다. 따라서, 압력을 증가시키는 것은 메탄올 생성 방향을 향해 이동하는 슬롯 꽁 머니에 도움이되어 슬롯 꽁 머니 속도를 증가시켜 메탄올 합성 슬롯 꽁 머니에 유리하다.
메탄올 합성 슬롯 꽁 머니이 더 낮은 공간 속도를 사용하는 경우, 가스는 촉매를 오랫동안 접촉하고, 슬롯 꽁 머니은 평형에 가깝고, 슬롯 꽁 머니물의 단일 방향 전환율이 높다. 단위 시간당 소량의 가스로 인해 총 출력은 여전히 ​​낮습니다. 슬롯 꽁 머니물의 전환율은 높고 단위당 메탄올 합성에 필요한 순환량이 있기 때문에 가스 순환의 전력 소비는 적다. 큰 공간이 사용되는 경우 위의 상황과 정확히 반대이며, 우주가 너무 크면 촉매 침대의 온도는 유지하기가 쉽지 않으므로 Catalyst XNC-98 Scacespeed의 7000 ~ 20000H-1에 더 유리합니다.

슬롯 꽁 머니