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CO变换习题 1、CO变换反应原理 答:在催化剂作用下，CO通过与水蒸汽反应，转化为合成氨的原料氢气和合成尿素的原料气二氧化碳。反应化学反应方程式为：CO+ H2O↑= H2 + CO2 +41.7KJ 该反应是可逆，等体积的放热反应，即使在较高的温度下，反应速度仍然较慢，所以需要催化剂，用以提高反应的速度。 2、什么是CO的变换率 答:变换率是根据变换进出口干基CO含量来计算的： X =VCO入－Vco出／VCO入(1+Vco出) 式中：VCO入和Vco出是变换前后气体中CO的干基浓度，X是变换率 3、什么是最适宜温度 答:总反应速度最大时的反应温度，即最适宜温度，它可由下式求得。 Tm－最适宜温度（K) R－气体常数（8.3176GJ/kol.K) Te－平衡温度（K) E1、E2－正、逆反应活性化解（GJ/kmol) 4、什么是 汽气比 答:汽气比是指水蒸汽的用量与干原料气的体积比。 水汽比=VH2O/V气 VH2O：加入蒸汽的量 V气：干煤气的量 5、什么是空速 答:空速是指单位时间通过单位体积触媒的气体量。 6、Co - Mo系耐硫变换催化剂在使用前为什么要硫化处理 答:耐硫变换催化剂在使用前一般要将其活性组份的氧化态转化为硫化态, 这一转化过程称之为硫化。 7、硫化反应的化学方程式 答:钴钼系耐硫催化剂的硫化反应在热力学上可用下列式子表示: CoO＋H2S ? CoS＋H2O ?H029813.4KJ/mol (1) MoO3＋2H2S＋H2? MoS2＋3H2O ?H029848.1KJ/mol (2) CO＋H2O ? CO2＋H2 ?H0298=-41.4KJ/mol (3) CO＋3H2? CH4＋H2O ?H0298=-206.2KJ/mol (4) 8、常用的硫化剂有那几种 答:常用的硫化剂有CS2 和H2S 两种。其中H2S 来自高硫煤气或固体硫化剂,CS2 可直接加入原料气。另外, 硫氧化碳等有机硫也可作硫化剂。 9、耐硫变换催化剂的反硫化 答: MoS2 在一定的水蒸气分压下发生反应生成H2S,这种反应叫反硫化现象。 MoS2+H2O=MoO2+H2S 10、升温硫化过程注意事项 答:升温硫化过程中应保持床层温度平稳上升，不可操之过急，防止调节导致超温。如有超温趋势应迅速降低循环气温度，减少或停止加入 CS2，或导入低压氮气压温。 升温硫化过程中要始终保证系统压力在 0.3-0.35 Mpa （g ）左右，煤气进口压力始终 在 0.5 Mpa （g ）以上，防止气体回窜，因硫化时循环气中含 H2S，故惰性气体要由氮气分离器出口放空阀排放，同时冷凝水要及时排放，防止带入触媒床层（排放污水处理必须有处理措施）。CS2 的加入量一次不可以太多，应采取少量平稳的原则加入，防止超温河异常波动。且加 CS2 时不应提温，提温和加 CS2 应交替进行以保证操作的可控性。应保证循环气中 O2 含量在 0.5% 以下，CH4 含量在 5% 以下，H2 含量在 25%至 30%之间。 操作、分析取样人员应佩戴防护器具进行工作，并有专人进行监护。 11、耐硫变换催化剂失活原因 答:1) 反硫化失活 (a)生产过程中若粗煤气流量突然降低时，未及时减小或切断蒸汽，在短期内可能使水/ 气过大引起反硫化。 (b)临时停车时，未及时切断蒸汽或未卸掉蒸汽压力及时排出蒸汽，可能使水/ 气突然增加引起反硫化。 (c)对如O2 浓度高、变换炉超温等原因引起工况不正常时，通常添加过量蒸汽的方式进行降温，此时，可能使水/ 气过大引起反硫化。 (d)维修时不经降温而直接用蒸汽置换变换炉，也可能引起反硫化。 2) 变换操作失活 (a) 硫化时，当床层温度较低时，如果CS2 加入量过大，可能会使CS2 水解或氢解不完全而积累在床层内，随着温度的上升，积累的CS2 会突然水解或氢解而放出大量的热量。此外，CoO、MoO3 的硫化反应、一氧化碳变换反应均是放热反应，极易造成床层飞温而发生甲烷化反应，并烧坏催化剂。 (b)床层升压过程中，若速度过快，将造成反应器床层温度急剧下降，如降至露点以下，将使床层中部分蒸汽冷凝带水，再次升温时则必须使用大量蒸汽，而催化剂中的 CO、Mo遇水和蒸汽很容易粉化而粘连结块。 (c)停车后，未用开工加热炉或者蒸汽加热器将床层温度提至露点，使变换气中的水蒸汽冷凝或由于操作不当