Февраль 6 2017

делаем колонну

сделать своими руками (я обязательно покажу как ее сделать), а можно просто купить (заказать) готовую колонну для ректификации этилового спирта (она будет стоить совсем недорого), которая идеально подойдет для наших нужд без каких-либо переделок, Купив готовую ректификационную колонну и потратив на это совсем немного денег, мы сэкономим значительное количество сил и времени, которые нам пригодятся для более важных вещей. Немного о реакторах. Для расчета реактора я выложу on-line программу с помощью которой Вы сможете правильно выбрать материалы и оценить их стоимость. И для первого и для второго реактора необходимы катализаторы. Лучше всего их доставать на катализаторных заводах,  ( контактные данные заводов производителей подскажу) то есть покупать у производителя, но можно сделать их и своими руками — ничего сложного в этом процессе нет. Несколько слов по поводу теплообменных процессов. Теплообменные процессы в подобной установке — один из главных моментов. Почему? На этот вопрос я отвечу чуть позже. А пока договоримся, что все теплообменники мы будем делать змеевикового типа. Подобные теплообменники наиболее распространены — они хорошо себя зарекомендовали в производственной практике. Потери давления в подобных относительно небольшие, а турбулентность газа — вполне достаточная для наших нужд. Теперь рассмотрим более пристально основные процессы первой части установки. Реактор 1. В этом реакторе происходят химические процессы, которые на выходе из этого реактора дают синтез-газ. Очевидно, главный вопрос — это выход синтез-газа из такого реактора. В настоящее время имеется достаточный выбор катализаторов, дающих высокий выход синтез-газа.
Поскольку, как мы увидим чуть ниже, главная проблема получения метанола кроется во втором реакторе, то не стоит делать первый реактор большим. Несложные расчеты показывают, что даже небольшого реактора вполне хватит. Другой вопрос — это параметры ведения процессов в первом реакторе. Простые расчеты показывают, что температура в первом реаторе должна быть достаточно высокой, а давление, наоборот, как можно низким. Поскольку мы будем вести процессы с помощью пароуглекислотной, а не паровой конверсии, (Другими словами, вместо воздуха, который при взаимодействии с метаном образует взрывные смеси, мы будем подавать углекислый газ.) нам потребуется достаточно высокая темпертура и низкое давление. Будем стремиться поддерживать в первом реакторе давление, близкое к атмосферному, а температуру установим в районе 750 градусов Цельсия. Почему такая высокая температура? Во- первых, равновесие реакции взаимодействия углекислого газа и метана смещается вправо только при условии высокой температуры (более 720 градусов Цельсия). Во-вторых, выходы синтез-газа с повышением температуры резко возрастают. С другой стороны, скорость газовой коррозии при высоких температурах тоже резко возрастает. Этот факт нужно иметь ввиду и учитывать при проектировании первого реактора. Кроме того, как известно, при температурах выше 500 С возрастает скорость пиролиза метана, который приводит к отложениям углерода в реакторе синтеза и резко снижает активность катализатора за счет загрязнений самого катализатора углеродом. Проектированию и расчету этого реактора мы посвятим отдельную статью, а сейчас рассмотрим основные особенности второго реактора, где полученный нами в первом реакторе синтез-газ, превращается в метанол. Мы договорились, что будем использовать низкотемпературные катализаторы, которые дают относительно высокие выходы целевого продукта при низких давлениях. С другой стороны, именно низкотемпературные катализаторы являются наиболее чувствительными к соединениям серы и быстро выходят из строя при наличии в синтез-газе большой их концентрации. Вот почему абсорбция природного газа на начальном этапе просто необходима. Тем, кто все же решился использовать высокотемпературные катализаторы во втором реакторе очищать газ от соединений серы необязательно, но нужно помнить, что для более-менее высоких выходах метанола Вы должны будете создать высокое давление.
Таким образом, наша задача сводится к созданию высокой температуры и низкого давления давления в первом реакторе и низкой температуры и повышенного давления во втором. Поскольку выходы метанола после прохождения синтез-газа предыдущая следующая