Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 15 november 1947 - Beräkning av katalysatorkornens övertemperatur vid SO2-oxidationen, av Carl Olof Gabrielson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 november 19A7
omsättningen per 1 kontaktmassa är 5,43 mot S h 1 och
beräknad maximiomsättning 27,2 mol S 1—1 h—\ Per mol
oxiderad S02 utvecklas 22,8 kcal, dvs. maximala
värmeutvecklingen blir 620 kcal 1—1 h—1.
Kontaktugn enligt Tentelow finnes beskriven hos B
Waeser10’. Katalysatormassan är placerad på perforerade
skivor i 200 rör av diametern 12 cm och längden 206 cm.
I varje rör finnas 55 à 60 skivor, som vardera bära 13 g
platinaasbest med 7,5—9 % Pt. Produktionen är 13,5 t
H2S04 per 24 h. Katalysatormassan kan antas fylla 65 %
av volymen mellan skivorna. För härur beräknade data
hänvisas till tabell 3.
En modernare Grillo—Schröder-ugn har beskrivits av
B Waeser10^. Den har 4 katalysatorskikt av diametern 198
cm och höjden 38 cm med totalt 1 020 kg
katalysatormassa med 0,31 % Pt. En sådan ugn kan producera 10 t
SOa på 24 h vid 5 % SO„ i ingående gasblandning.
Kontaktugn med platinerad silikagel. Enligt A M Fairlie4b
är gashastigheten vid gas med ursprungligen 7 % S02
216 1 h—1 per 200 ml katalysatormassa, gasvolymen räknad
vid 25°C. Per liter katalysator är således gasmängden vid
450°C och 7,15 % S-oxider i gasen 2 570 1 h—\
Kontakttiden blir då 1,40 s. Medelomsättningen blir 2.96 mol S
1—1 h—1 och beräknad maximiomsättning 14,8 mol S
1—1 h—l, motsvarande värmeutvecklingen 337 kcal 1—1 b1.
Enligt E R Riegel9" oxiderar denna katalysator vid 8 %
S02 i ingående gas 2,27 kg S 1—1 per 24 h, vilket
motsvarar 2,95 mol S 1—1 h—l, således i god
överensstämmelse med Fairlies uppgifter. -— För att kunna beräkna
gasströmningshastigheten måste man göra ett antagande
om hur katalysatormassan är fördelad och hur stor
volym en ugn har. Om man därför antar att massan är
fördelad i cylindriska skikt med sammanlagd höjd lika
med cylinderdiametern, och att en enhet kan producera
40 t H2S04 på 24 h, erhålles gashastigheten 14,0 dm s—\
Kontaktugn enligt Chemico (Seiden Co.) har beskrivits
av E R Riegel91. Den producerar 36,3 t H2S04 på 24 h och
har två katalysatorskikt, av vilka det undre kyles av de
inkommande gaserna. Ugnens inre diameter är 312 cm.
Det undre skiktet har höjden 137 cm och kyles med 716
tuber av ytterdiametern 6,34 cm. Det övre skiktet har
höjden 25,4 cm. Såsom förut nämnts uppges vid denna
kontaktugn att maximiomsättningen är 8 gånger
medelomsättningen.
Kontaktugn enligt Monsanto Chemical Co. Enligt A M
Fairlie4* använder Monsanto en kontaktugn med
katalysatorn placerad i skikt, mellan vilka värmeväxlare sitta
för kylning av gasen. Några mått på ugnen finnas dock
ej angivna. Enligt E R Riegel9b oxiderar
Monsantokata-lysator vid 8 % S02 i ingående gas 2,27 kg S per 24 h och 1
katalysator. Samma antagande om produktion per enhet och
katalysatorfördelning har gjorts som vid platinerad silikagel
Kontaktugn enligt Regmersholms Gamla Industri AB. Vid
7 % S02 i ingående gas åtgår enligt P O Stelling 135 1
massa per t 100 % H2S04 per 24 h. I övrigt ha sedvan-
liga antagande gjorts om produktion per enhet och
katalysatorfördelning.
Kontaktugn enligt Calco Chemical Co. A M Fairlie4 1
uppger att 7 resp. 9 % S02 i ingående gasblandning kräver
175 resp. 130 1 katalysator per t H2S04 per 24 h. I övrigt
ha sedvanliga antaganden gjorts.
I tabell 3 ha sammanställts de ur ovanstående
värden beräknade data för dessa kontaktugnar.
Värmeövergångskoefficient mellan katalysator och
gas. Katalysatorns överhettning
Vid sin stora undersökning av
masugnsprocessen har C C Furnas5 också uppmätt värmeöver
-gången mellan gas och masugnsfyllning. Som
normala värden på sina försöksbetingelser anger
Furnas en strömningshastighet v — 100 cm s a,
beräknad på gas av 0°C, 760 torr och på
tom-iänkt rör; en temperatur r = 773°K, en
korn-medeldiameter i fyllningen på a~ 1 cm och en
hålrumsdel i fyllningen d = 0,50. Under dessa
betingelser är värmeöverföringen till en bädd av
kalksten ocs =0.0096 cal cm-3 s—1 grad-x*. För
andra betingelser anger Furnas följande formel
på värmeövergångskoefficienten oc
oc = 0,0096 {vj 1OO)0,7 (77773)0’3 (1 /a)0’9 •
. 1 øl ,08 (tf — 0,5) — 3.56 (’92 — 0,25)
Som synes ligga Furnas’ betingelser ganska nära
dem som gälla vid S02-oxidationen.
Den tidigare beräknade gashastigheten gäller
vid 450 °C och därför tillkommer en faktor
(273/723) ’’ i formeln för oc, om man använder
värdet v’ ur tabell 3. Eftersom alla de tidigare
beräkningarna utförts för 7" = 723°K, kan detta
konstanta värde sättas in i formeln. Formelns fi
är slutligen indentiskt med i tabell 1 uppgiven
hålrumsdel Genom insättning av dessa värden
erhålles
oc = 0,000212 lO1’68*!-3’56^2
cal cm-3 s 1 grad-1
Med denna formel ha värden på värmeöverfö-
* Detta oc är beräknat per volymsenhet av den korniga massan,
medan värmeövergångskoefficienter vanligen beräknas per enhet av
den yta, genom vilken värme transporteras.
Tabell 3. Driftdata för kontaktugnar.
% S02 Kontakt- Gashastighet Värmeutveckling
in tid s v’ cm s—1 kcal 1—1 h—1 cal cm—3 s—1 cal korn—1 s—1 cal cm—2 s—1
IG .................. .......! ■■ 0,77 0’99 188 ) 146 1 620 0,172. 0,00092 0,0293
Tentelow ............ / 7 .......19 2,21 2.83 60,6\ 47,3) 225 0,0625 0,00034 0,0107
Grillo—Schröder ..... ....... 5 2,67 56,8 132 0,0367 0,0287 0,0110
Pt-silikagel .......... 1,40 140 337 0,0940 0,00258 0,0081
Selden ............... 1 7 .......19 2,50 3,22 68,41 53,1 j 304 0,0845 0,130 0,0256
Monsanto ............ ....... 8 1,58 125 336 0,0935 0,0067 0,0086
Reymersholm ........ ....... 7 1,30 147 359 0.0995 0,064 0,0202
Calco ............... I 7 1,71 121 280 0,0775 0,0315 0,0132
.......1 9 1,64 115 373 0,104 0,0421 0,0177
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
