3.7 Модельді газ қоспаларында катализаторларды сынау
Әзірленген
катализаторлар
пештердің
шығатын
газдарын
залалсыздандыру үрдісінде зерттелген (11-кесте). Әзірленген катализаторлар
түтін газдарының уытты құрамдастарын – көміртегі монооксидін және
метанды бейтараптандыру бойынша нақты түтін газдарын модельдейтін газ
қоспаларында сыналды. Алдын ала катализаторды ауа ортасында 700
о
С
температурада 4 сағат бойы муфельді пеште қыздырды. Газ қоспасы
ағынының көлемді жылдамдығы 10 000 сағ
-1
болды.
Кесте
11
–
Ni-Co
катализаторында
автокөліктің
уытты
шығарындыларының модельдік шығарындыларын залалсыздандыру
Үрдістің
температурасы,
о
С
Түтін газдарындғы уытты құрамдастардың құрамы, ppm
CO
CH
x
Катализаторға
дейін
Катализатордан
кейін
Катали-
заторға
дейін
Катали-
затордан
кейін
25
0,036
0,035
65,0
60,0
250
0,030
0,00
81,0
20,0
300
0,021
0,00
89,0
3,5
425
0,014
0,00
111,0
2,0
11-кестедегі мәліметтер көміртегінің монооксиді түтін газдарынан
толығымен алынып тасталатынын, ал метан 2 ррм (бастапқы құрамының
шамамен 1,5% - ы 111 ррм) іздік мөлшерде қалатынын көрсетті.
12-кестеде металл блокты катализаторларда 3 зертханалық үлгілерде
көміртегі монооксидінің тотығуы бойынша деректер берілген: никель-
кобальт, никель-кобальт-платина катализаторы және құрамында 0,1% асыл
металдар бар никель-кобальт-палладий катализаторы.
Қоспаны 20% ауа және 80% азот және CO – 2500 мг/м3, CH
4
– 450 мг/м3
және СО
2
– 9,0 об%араластыру арқылы дайындады. Көлемдік жылдамдық =
25000 сағ
-1
, газ ағынының жылдамдығы 1,75 м/с.
Барлық катализаторларда 500
о
С кезінде үрдіс мүлдем ағып кетпейді
және айналу деңгейі 0 % құрайды, ал көміртегі монооксидінің мөлшері (мг/м
3
)
өзгеріссіз қалады. Температураның өсуімен көміртегі монооксидінің айналу
дәрежесі 8,7% - дан өседі және 250
о
С кезінде 100% - ға жетеді,құрамы 0 мг/м3
тең. Пайдаланылған катализаторлардың тиімділігін салыстыру кезінде Ni-Co-
Pt (0,1%) катализаторды бөліп көрсетуге болады (12-кесте).
500
о
С кезінде 3 зертханалық үлгілерде метанның тотығу үрдісінде (12-
кесте) реакция жүрмейді, метанның СО
2
және H
2
O дейінгі айналу дәрежесі 0%
құрайды, ал метанның құрамы бастапқы өнімдегі сияқты. Температураның
өсуімен көміртегі метанының айналу дәрежесі артады және 250
о
С кезінде
100% жетеді, CH
4
мөлшері 0 мг/м3 тең. Метанның тотығу үрдісінде зерттелген
катализаторлардың ең тиімді катализаторы Ni-Co-Pd (0,1%) катализаторы өзін
көрсетті.
44
Осылайша, дайындалған катализаторлар Қазақстанның МӨЗ-нің нақты
шығатын газдарын модельдейтін улы түтін газдарын залалсыздандыру кезінде
жоғары белсенділік танытты.
Кесте 12 – Катализаторлардың зертханалық үлгілерінде көміртегі
оксидінің тотығуы
Катализатор
Температ
ура,
о
С
CO
СН
4
мг/м
3
Айналу
дәрежесі,%
мг/м
3
Айналу
дәрежесі,%
Ni-Co
50
2527
0,0
442
0
100
2276
8,7
346
21,7
150
1157
56,3
190
56,8
200
123
95,7
153
65,3
250
0
100
103
76,6
Ni-Co-
Pt(0,1%)
50
2527
0,0
442
0
100
2186
12,1
419
4,9
150
1543
44,3
235
46,7
200
409
89,8
21
90,8
250
0
100
4
99,5
Ni-Co-
Pd(0,1%)
50
2527
0,0
442
0
100
2107
12,4
396
10,5
150
1335
41,6
219
73,8
200
577
78,5
17
96,4
250
0
100
0
100
Технологиялық сызбаның материалдық балансы
Материалдық баланс – химиялық-технологиялық үрдісте енгізілген және
алынған заттар мөлшерінің арақатынасы, ол массаны сақтау заңына негізделеді.
Заттардың массасын сақтау заңы кез келген тұйық жүйеде заттың массасы, осы
жүйедегі заттардың қандай өзгерістерге ұшыратындығына қарамастан тұрақты
болып қалады. Циклогексан бойынша сағаттық өнімділік сағатына 2700 кг құрауы
тиіс екендігі анықталды. Үрдіс барысында өтетін тотығудың негізгі реакциясын
ескере отырып, барлық схеманың және тотығу реакторының жеке материалдық
балансы есептелді. Алынған мәліметтер бойынша тотығу реакторы есептелген.
Деректер 13-кестеде берілген.
Кесте 13 – Технологиялық сызбаның материалдық балансы, сағат
Құрамдастары
кг/саг
кіріс
шығыс
Көміртегі монооксиді
2750
2
Оттегі
823
0
Метан
576
0
Көмірқышқыл газы
0
3294
Су
0
853
Барлығы
4149
4149
Достарыңызбен бөлісу: |