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主题:【原创】萨索故事(0) -- 橡树村

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家园 【原创】萨索故事(18)

列管固定床反应器所采用的解决方法,是在列管外面通上水。水的吸收热量的能力是最大的,特别是在温度较高,把水变成蒸汽可以带走很多的热量。这样,就可以及时地把生成的热量带走,从而控制反应。

但是热量不仅仅向外散发,还向催化剂的里面累计。如果催化剂的颗粒很大,催化剂的中心就会积聚很多的能量,这样催化剂中心的温度就会升高,仍然会出现那个恶性循环。

费托合成催化剂还有一个麻烦事,就是如果长时间在高温的情况下反应,催化剂就没用了。这个过程在化工里面叫做失活,就是失去活性的意思。有一些反应,催化剂的失活是可逆的,就是说失去的活性在某些条件下,经过处理,或者不经过特殊处理,还可以恢复。但是费托合成的催化剂不行,失活了,催化剂就没用了。虽然有一些再生的方法,但是这些方法都比较贵,没有工业实用价值。催化剂是比较贵的东西,要尽可能的不失活,用的时间越长越好。所以,催化剂颗粒就不能太大。

同样的道理,反应管的直径也不能太大。反应是依靠反应管外面的水来带走热量的。反应管越大,装的催化剂就越多,反应就越多,释放的热量就越大,单位表面积需要带走的热量就越大。而毕竟这个带走热量的速度有一个极限,反应管大了,就来不及控制温度了。另一方面,反应管大了,反应管中心位置的催化剂的热量就很难带走,这些催化剂的温度就会升高,然后就是上面讲的一大堆麻烦。

那么能不能把反应管的直径弄得很小呢?这个也不方便。反应管越小,同样量的催化剂,所需要的管数就越多,就是说所需要的材料就越多,这样重量也上去了,制造成本就上去了,也给加工,运输都带来麻烦。而且,这些反应管是依靠一个大的支架支撑的,这个支架需要支撑的重量越多,这个支架本身就越重。这也会带来材料和加工成本的提高。实际上费托合成反应器使用的这个支架材料,是非常特殊的,全世界只有一家供应商,还总是处于供不应求状态,所以这个材料可不便宜。

再一方面,催化剂的颗粒大约是几个毫米直径,把这些不算很细的颗粒装在直径几个厘米的反应管里面,可不是这么一件容易的事情。要知道同一个反应器里面,所有的反应管里面装的催化剂要尽可能一样多,堆积的方法要尽可能的相似,这样每个反应管的阻力就差不多。如果各个反应管的阻力不一样大,那么气体当然要去找阻力小的地方走,这样阻力大的反应管就没有用了。还有,把催化剂装进去难,把催化剂拿出来也不容易。

所以呢,催化剂的颗粒要刚刚好,反应管的直径也要刚刚好。反正挺麻烦的。得到正确的催化剂的粒径和反应管的直径,需要大量的工作。不过好在这些工作萨索不需要考虑,这都是德国人已经干过的么。

土鳖

【原创】萨索故事(19)

关键词(Tags): #萨索#固定床#费托合成

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