Файл: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием.docx

Условия получения металлических порошков во многом предопределяют их поведение при спекании. Интенсивность процесса спекания зависит от контактной поверхности и она тем больше, чем больше эта поверхность. Следовательно, с увеличением дисперсности порошка процесс спекания ускоряется. Так как поверхностная энергии порошка тесно связана и с формой частиц, то плотность и прочностные свойства спеченных изделий возрастают с увеличением шероховатости частиц порошка. При одной и той же плотности брикетов механические и электрические свойства спеченных брикетов тем выше, чем дисперснее порошок. Интенсификации спекания способствую окислы, содержащиеся в большом количестве в мелких порошках и восстанавливающиеся в процессе спекания. С увеличением удельной поверхности порошка усадка прессовки при спекании возрастает. Наличие выступов и впадин на поверхности частиц активирует усадку за счет образования микропор с малым радиусом кривизны на стыках частиц. Содержание дефектов кристаллического строения в этих выступах также повышенное, что способствует активированию диффузной подвижности атомов.

Структура изделий, спеченных из тонких порошков, отличается наличием большого числа крупных зерен, выросших в процессе спекания. Усадка при спекании существенно уменьшается, если порошок подвергнуть отжигу, при котором происходит сглаживание рельефа частиц, их срастание и устранение несовершенств кристаллического строения. В общем случае на изменение плотности и свойств при спекании влияют величина частиц и гранулометрический состав порошка, состояние поверхности частиц, содержание окислов и несовершенства кристаллического строения, зависящие в свою очередь от условий изготовления порошка.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА

Харичев О.Е., Тарчигина Н.Ф.

МГОУ имени В.С. Черномырдина

По аммиаку сложилась рыночная тенденция, когда действительно необходимая или практическая потребность определяет масштабы производства. Это благоприятно сказывается и на экологической обстановке.

Из технических предложений, в т.ч. и реализованных (в агрегате АМ-88-500), по усовершенствованию производства аммиака отметим следующие;

улучшение условий использования тепла (использование тепла отходящих га зов для подогрева наружного воздуха, поступающего в трубчатый реактор для сжигания природного газа при обогреве реакционных труб);
применение физической абсорбции (чаще всего рекомендуют растворы К-метилпиролидина, пропиленкарбонаты) при поглощении СО₂;
промежуточное выделение СО₂ при двухстадийной конверсии СО;
применение кислорода и тем самым проведение конверсии метана в одну стадию

5) уменьшение содержания инертных газов (инертов) в циркуляционном газе и более полное извлечение аммиака из циркуляционного газа - извлечение аммиака водой под давлением после конденсации;

6) применение двух колонн синтеза, причем первая из них используется в начале технологической схемы как колонна предсинтеза, либо применение наряду с основной колонной синтеза аммиака параллельной колонны меньшей мощности - для увеличения производительности агрегата. Применяются колонны с радиальной насадкой;

7) извлечение из танковых и продувочных газов не только аммиака (что выполняется), но и водорода методом криогенного разделения.

Наблюдается тенденция к снижению давления в отделении синтеза аммиака с 300 до 100-120 атм., что позволит уменьшить энергозатраты на компрессию, снижению требований по технологиям и техники безопасности к применяемому оборудованию и затрат металла. Снижение давления стало возможным благодаря появлению промышленного рутениевого катализатора ИКСА.

Еще в начале 90-х годов XX века в Государственном институте азотной промышленности разработан агрегат типа АМ-88-500, затраты тепла в котором составляют 9,36 Гкам/т аммиака. Давление синтеза 100-120 атм., катализатор СА- Однако снижение давления потребовало 3-кратного увеличения (по сравнению с агрегатом 1360 т/сут аммиака) объема катализатора и проектирования двух колонн синтеза с объемом 75 м катализатора в каждой.

Однако при более низком давлении процесса синтеза ухудшились условия конденсации: вместо охлаждения азото-водородоаммиачной смеси на второй ступени до температуры -10 "С (агрегат АМ-80) в новом агрегате предусмотрено газовую смесь охлаждать до минус 17 °С. Для температуры -17 "С аммиачного испарителя недостаточно и требуется заложить в проект агрегата AM-8S-500 холодильную установку.

Технологическая схема агрегата АМ-88-500 состоит из следующих основных стадий:

Сжатие природного газа до давления 4,4 МПа в центробежном компрессоре. Глубокая очистка природного газа от серосодержащих соединений со стадиями гидрирования на алюмокобальтмолибденовом катализаторе и поглощения сероводорода поглотителем на основе цинка (тип поглотителя оксидно-цинковый ГИАП-10 или ГИАП-ПС). Очистка проходит при температуре 370-400 °С и давлении 4,2 МПа. Начальное содержание серы в природном газе до 10 мг/ги - после очистки содержание серы не более 0,5 мг/м . На стадиях гидрирования и сероочистки установлено по 1 аппарату радиального типа с объемом катализатора 8 и 20 м катализаторов алюмоко-бальтмолибденового и ГИАП-10 соответственно.

Сжатие кислородовоздушной смеси до 4.1 МПа в центробежном турбоком прессоре. Агрегат АМ-88-500 дополнительно оснащен блоком разделения воздуха (методом ректификации) для обеспечения схемы техническим кислородом, содержащим 95 % О₂, и азотом.

Парокислородовоздушная конверсия метана в одну ступень в шахтном конверторе. Смесь содержит 40,7 % об. кислорода; соотношение пар : газ равно 2,97 : 1; шахтный конвертор содержит 44 м³ катализатора ГИАП-8, температура газа на выходе из конвертора 920 "С, остаточная доля метана в конвертированном газе 0,77 % об.

Конверсия оксида углерода в две ступени при давлении 3,4 МПа. На первой ступени при температурах 360 "С (на входе в конвертор) и 415 °С (на выходе) с использованием среднетемпературного железохромового катализатора СТК-ЗМ (новой регулируемой геометрической формы). Очистка от СО позволяет получить газ с концентрацией 2,5 % об. Конверсия на второй ступени идет при температуре 192 °С с использованием катализатора НТК-8 (на основе цинка), остаточное содержание СО в очищенном газе не превышает 0,3 % об.

Очистка конвертированного газа отСО₂, которая осуществляется смесью хемосорбента с физическим растворителем. Смешанный абсорбент имеет состав в масс.%: 20 % моноэтаноламина и 68 % Ы-метилпирролидия, остальное - вода. Очистка от СО₂осуществляется в две ступени с охлаждением раствора после второй ступени. Осуществляется также регенерация абсорбента: часть регенерируется в детандерах сбросом давления без обмена тепла при адиабатическом расширении, другая часть абсорбента попадает в регенератор-рекуператор.

Метанирование - или глубокая каталитическая очистка газа от оксида и диоксида углерода путем гидрирования их в метан и осушка очищенного от следов СО и СО₂газа на цеолитах. Процесс осуществляется при давлении 6,0 МПа при температуре 250-340 "С на никельалюмохромовом катализаторе (обьеги катализатора в метанаторе составляет 35 м" Достаточное содержание СО и СО₂ составляет не более 5 см /м газа каждого компонента. Тепло горячего газа после метанирования используется для подогрева газа, поступающего на метанирование. Адсорбция влаги из синтеза-газа осуществляется в двух попеременно работающих адсорберах (18 м³ цеолита в каждом).

Смотрите также файлы

63-69.docx

56-62.docx

50-59.docx

5 Оптика фепо .pdf

40 вопросов по жматко.docx

Файл: 8 неделя науки СВАО - тезисы с содержанием.docx

Влияние некоторых технологических параметров на процесс спекания и свойства спеченных тел

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно