NO151071B - PROCEDURE FOR TEMPERATURE REGULATION OF EXOTHERMIC REACTIONS BY OVERHEATING OF WATER STEAM - Google Patents

PROCEDURE FOR TEMPERATURE REGULATION OF EXOTHERMIC REACTIONS BY OVERHEATING OF WATER STEAM Download PDF

Info

Publication number
NO151071B
NO151071B NO811889A NO811889A NO151071B NO 151071 B NO151071 B NO 151071B NO 811889 A NO811889 A NO 811889A NO 811889 A NO811889 A NO 811889A NO 151071 B NO151071 B NO 151071B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
steam
superheating
stages
enthalpy
temperature
Prior art date
Application number
NO811889A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO151071C (en
NO811889L (en
Inventor
Hermann Wieschen
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of NO811889L publication Critical patent/NO811889L/en
Publication of NO151071B publication Critical patent/NO151071B/en
Publication of NO151071C publication Critical patent/NO151071C/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1809Controlling processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836Heating and cooling the reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74Preparation
    • C01B17/76Preparation by contact processes
    • C01B17/77Fluidised-bed processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00026Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00044Temperature measurement
    • B01J2208/00061Temperature measurement of the reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00026Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00079Fluid level measurement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00026Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00088Flow rate measurement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00141Coils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00256Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles in a heat exchanger for the heat exchange medium separate from the reactor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til temperaturregulering av eksoterme reaksjoner ved hjelp av vanndamp-overopphetning, idet vanndampen føres i flere trinn i tvangs-gjennomgang mellom varmemater og reaksjonsrom. The invention relates to a method for temperature regulation of exothermic reactions by means of water vapor superheating, the water vapor being passed in several stages in a forced passage between the heat feeder and the reaction room.

Ved en vanlig metode til bortøfring av kjemisk pressvarme ved såkalte avvarmningskjeier, hvis fordampere er anordnet i reaksjonsrommet eller de etterfølgende produktveier, er det satt en grense for når det kreves en nøyaktig ov erhold-else av bestemte temperaturer ved samtidig sterke svingninger av varmedannelsen, eller når fordampningstemperaturene ligger under korrosive mediers duggpunkt. In a common method for removing chemical pressure heat in so-called de-heating boilers, if evaporators are arranged in the reaction room or the subsequent product paths, a limit has been set for when an exact observation of certain temperatures is required in the event of simultaneous strong fluctuations in the heat generation, or when the evaporation temperatures are below the dew point of corrosive media.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er generelt egnet for slike prosesser og muliggjør en meget nøyaktig temperaturregulering. Således kan f.eks. den sterkt eksoterme omdannelsen av metanol til hydrokarboner i hvirvelsjikt godt temperaturreguleres med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. The method according to the invention is generally suitable for such processes and enables very accurate temperature regulation. Thus, e.g. the strongly exothermic conversion of methanol to hydrocarbons in a fluidized bed is well temperature-regulated with the method according to the invention.

Et ytterligere eksempel for den felles opptreden A further example of the joint performance

av slike vanskeliggjørende betingelser er den sulfatiserende røsting av sulfidiske malmer, hvor de i blandingskonsentratene tilstedeværende Cu- og Zn-sulfider skal overføres i oppløselige sulfater, der eventuelt tilstedeværende pyrit derimot skal overføres til uoppløselig Fe20^, hvortil det er nødvendig med nøyaktig temperaturføring alt etter konsentratets art i om- of such complicating conditions is the sulphating roasting of sulphidic ores, where the Cu and Zn sulphides present in the mixed concentrates must be transferred into soluble sulphates, where any pyrite, on the other hand, must be transferred into insoluble Fe20^, for which precise temperature control is necessary depending on the nature of the concentrate in

rådet på 620 - 670°C. Ved vekslende konsentratsammensetning er varmen som skal bortføres, svingende. Betinger det med røsteluften og vedhengningsfuktigheten av malmen innførte vann og det til sulfatiseringen nødvendige SO^-partialtrykk fremkommer svovelsyreduggpunkter inntil 300°C. advised at 620 - 670°C. With changing concentrate composition, the heat to be removed is fluctuating. If water introduced with the blast furnace air and the residual moisture of the ore and the SO^ partial pressure required for sulphation are present, sulfuric acid dew points of up to 300°C appear.

Tilsvarende korrosive forhold hersker ved den våtkatalytiske kontaktering av SC^-holdige gasser. Similar corrosive conditions prevail in the wet catalytic contacting of SC^-containing gases.

Med selv under ikke korrosive betingelser, som eksempelvis ved katalyse av tørre SC^-holdige gasser i hvirvelsjikt er en fordamper som reguleringsvarmeflate ikke egnet, fremfor alt når som i opparbeidelsesanlegg konsentra-sjonen eller mengden er svingende. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er på spesiell måte egnet til temperaturreguler- Even under non-corrosive conditions, such as in the case of catalysis of dry SC^-containing gases in a fluidized bed, an evaporator as a control heating surface is not suitable, above all when, as in processing plants, the concentration or quantity is fluctuating. The method according to the invention is particularly suitable for temperature control

ing av katalytiske reaksjoner, spesielt av SC^-katalysen til ing of catalytic reactions, especially of the SC^ catalysis of

til SO^ i hvirvelsjikt. Ved hvirvelsjikt forstås så vel hvirvelsjikt uten eller med uttak, respektivt kretsløpføring av hvirvelmassen. to SO^ in fluidized bed. By vortex bed is understood as well as a vortex bed without or with an outlet, respectively circulation of the vortex mass.

Kravene under de nevnte betingelser oppfylles ifølge oppfinnelsen ved at det som kjølemedium stilles til disposisjon en damp av tilsvarende temperatur. Denne kjøle-damp uten anordning av en fordamper i reaksjonsrommet eller i produksjonsveien er så eneste varmekilder av den angjeldende prosess allikevel å frembringe av egenprosessvarme, er fore-liggende oppgave. According to the invention, the requirements under the aforementioned conditions are met by making available steam of a corresponding temperature as a cooling medium. This cooling steam without the arrangement of an evaporator in the reaction room or in the production path is the only source of heat for the process in question, however, to produce it from own process heat is the task at hand.

Oppfinnelsens gjenstand er følgelig en fremgangsmåte til temperaturregulering av eksoterme reaksjoner ved overopphetning av vanndamp, idet fremgangsmåten er karakterisert ved at det som kjølemedium uttas vanndamp fra en fra reaksjonsrommet adskilt, anordnet med kokende vann fylt liketrykksvarmeakkumulator, føres i tvangsløp i flere rekker i reaksjonsrommet, overopphetes der og hver gang tilbake-kjøles deretter i varmeakkumulatoren ved indirekte fordamp-ningsavkjøling, idet i varmeakkumulatoren holdes vanndampen på samme trykk og antall overopphetnings- og tilbakekjølings-rekker velges således at forholdet mellom summen av ental-pidifferansene av tilbakekjølingstrinnene og ventalpidiffer-ansen mellom metningsdamp og tilført matevann holdes på minst 1,1. The object of the invention is therefore a method for temperature regulation of exothermic reactions by superheating water vapour, the method being characterized in that water vapor is taken as a cooling medium from a direct pressure heat accumulator separated from the reaction room, arranged with boiling water filled with boiling water, fed in forced circulation in several rows in the reaction room, superheated where and each time it is then re-cooled in the heat accumulator by indirect evaporative cooling, the water vapor being kept at the same pressure in the heat accumulator and the number of superheating and re-cooling rows is chosen such that the ratio between the sum of the enthalpy differences of the re-cooling stages and the enthalpy difference between saturation steam and added feed water is kept at at least 1.1.

Det foreslåtte system består av i reaksjonsrommet eller produktveiene anordnede overopphetningsvarme-flater og en utenfor reaksjonsrommet eller produktveien anordnet, indirekte oppladet liketrykkvarmeakkumulator slik det er vist på fig. 1. The proposed system consists of superheating heating surfaces arranged in the reaction space or the product paths and an indirectly charged direct pressure heat accumulator arranged outside the reaction space or the product path as shown in fig. 1.

Her betyr: Here means:

1 inntreden av reaksjonsgass 1 entry of reaction gas

2 hvirvelsjiktreaktor 2 fluidized bed reactor

3 uttreden av reaksjonsgass 3 exit of reaction gas

4 varmelagrer 4 heat stores

5 tilførsel av kjøledamp 5 supply of cooling steam

6 temperaturtøler 6 temperature probes

7 temperaturreguleringsventil 7 temperature control valve

8 overoppvarmningstrinn i hvirvelsjikt 8 superheating stages in a fluidized bed

9 tilbakekjølingstrinn i varmelagrer 9 cooling stages in thermal stores

10 spisevanntilførsel til varmelagrer 10 drinking water supply to heat storage

11 stand-reguleringsventil for matevann 11 position control valve for feed water

12 trykkreguleringsventil 12 pressure control valve

13 bortføring av overskuddsdamp 13 removal of excess steam

14 blander 14 mixers

15 temperaturreguleringsventil 15 temperature control valve

16 forbipasseringsledning 16 bypass wire

17 avledning for kjøledamp 17 diversion for cooling steam

18 blander 18 mixers

19 forbindelsesledning mellom blander 18 og 14 19 connecting line between mixers 18 and 14

20 ledning til dampnettet 20 line to the steam network

Funksjonsmåten er som følger: The mode of operation is as follows:

Fra varmeakkumulatoren 4 uttas over ledning 5 regulert ved temperaturføler 6 og ventil 7 metningsdamp og overopphetes i flere rekker hver gang i et av de i hvirvelsjiktet 2, minst 4, fortrinnsvis 6-12, spesielt foretrukket 8-10 anordnede overopphetningstrinn 8, og tilbakekjøles deretter i et av de i varmeakkumulatoren 4 anordnet tilbakekjøl-ingstrinn 9 . From the heat accumulator 4, saturation steam is withdrawn via line 5 regulated by temperature sensor 6 and valve 7 and superheated in several rows each time in one of the superheating stages 8 arranged in the fluid bed 2, at least 4, preferably 6-12, especially preferably 8-10, and is then cooled back in one of the cooling stages 9 arranged in the heat accumulator 4.

Likevekt mellom den fra akkumulatoren 4 i form Equilibrium between that from the accumulator 4 in form

av mettet damp for avkjøling av hvirvelsjiktet uttatte varme og den indirekte over til varmekjølingstrinn 9 i akkumulatoren 4 tilbakeførte varme er da tilstede når summen av entalpidifferansen av den i tilbakekjølingstrinn 9 tilbakekjølte damp er lik entalpidifferansen mellom det over ledning 10 tilførte matevann og den over ledning 5 uttatte damp. of saturated steam for cooling the fluidized bed heat extracted and the heat returned indirectly to the heat cooling stage 9 in the accumulator 4 is then present when the sum of the enthalpy difference of the steam cooled back in the recooling stage 9 is equal to the enthalpy difference between the feed water supplied via line 10 and that via line 5 exhaust steam.

Denne likevekt innstilles ifølge oppfinnelsen uavhengig av de gitte eller valgte damptilstander over antall overopphetnings- og tilbakekjølingsrekker. According to the invention, this equilibrium is set independently of the given or selected steam conditions over the number of superheating and recooling rows.

Over antall av overopphetnings- og tilbakekjøl-ingsrekker lar det seg imidlertid også innstille ønskelig andre forhold større enn 1. Ved denne forholdsregel ifølge oppfinnelsen frembringes i varmeakkumulatoren 4 alltid meir damp enn Regarding the number of superheating and recooling rows, however, it is also possible to set other ratios greater than 1 if desired. With this precaution according to the invention, more steam is always produced in the heat accumulator 4 than

det uttas fra den til kjøleformål. it is withdrawn from it for cooling purposes.

Jo større forholdet av summen av entalpidifferansen av den i tilbakekjølingstrinnet tilbakekjølte damp til entalpidifferansen mellom damp og matevann velges,desto mer elastisk reagerer systemet på svingende varmemengder som skal bortføres. The greater the ratio of the sum of the enthalpy difference of the steam cooled in the recooling step to the enthalpy difference between steam and feed water is chosen, the more elastic the system reacts to fluctuating amounts of heat to be removed.

Den til avkjøling ikke nødvendige overskuddsdamp avgis over ledning 13, trykkregulert gjennom ventil 12. The excess steam not required for cooling is released via line 13, pressure-regulated through valve 12.

For å holde den over ledning 20 avgitte nyttedamp i den ønskede oppvarmningsgrad, oppvarmes en del av den til kjøling av hvirvelsjiktet anvendte dampmengde etter siste av tilbakekjølingstrinnene 9, temperaturregulert ved hjelp av ventil 15 i det siste av overopphetningstrinnene 8 således at etter sammenføring av ledningene 16 og 17 i blanderen 18 og videreføring over ledning 19 ved sammen-føring av kjøledampen med den overskytende mettede damp fremkommer den ønskede tilstand. In order to keep the useful steam emitted via line 20 at the desired degree of heating, part of the amount of steam used for cooling the fluidized bed is heated after the last of the recooling stages 9, temperature regulated by means of valve 15 in the last of the superheating stages 8 so that after joining the lines 16 and 17 in the mixer 18 and continued via line 19 by bringing together the cooling steam with the excess saturated steam, the desired state emerges.

De på ovennevnte måte passerende damptilstander er vist på fig., lb. The vapor states passing in the above manner are shown in fig., lb.

Her betyr: Here means:

tw = inatningsvanntemperatur tw = intake water temperature

ts = metningsdamptemperatur ts = saturation vapor temperature

tii = overopphetnings temperatur tii = superheat temperature

tk = hvirvelsjiktets temperatur tk = temperature of the vortex layer

tD = temperatur etter siste overopphetningstrinn tA = temperatur av avgitt nyttedamp tD = temperature after the last superheating step tA = temperature of released useful steam

i = entalpi ved de eventuelle temperaturer. i = enthalpy at the possible temperatures.

Diagrammet viser også tydelig at ved valg av antall overopphetnings- og tilbakekjølingsrekker kan tempe-raturområdet av den til kjøling anvendte damp velges etter ønske. The diagram also clearly shows that by choosing the number of superheating and recooling rows, the temperature range of the steam used for cooling can be chosen as desired.

Spesielt er det ved liten entalpidifferanse i trinnene ved tilsvarende økning av antall trinn mulig en videstgående termostatisering av rekasjonsprosessen. In particular, with a small enthalpy difference in the steps, a corresponding increase in the number of steps makes it possible to achieve a more extensive thermostatization of the reaction process.

På fig. 2 har tallene følgende betydning: In fig. 2, the numbers have the following meaning:

21 hvirvelrøster 21 whirlwind voices

22 inntak 22 intakes

2 3 uttak 2 3 outlets

24 røsteluftinntreden 24 voice air entry

2 5 akkumulator 2 5 accumulator

26 ledning 26 wire

2 7 temperaturføler 2 7 temperature sensor

2 8 ventil 2 8 valve

29 varmeutveksler 29 heat exchanger

30 overopphetningstrinn 30 overheating stages

31 tilbakekjølingstrinn 31 cooling stages

32 ledning 32 wire

33 ventil 33 valve

34 ventil 34 valve

35 ledning 35 wire

36 ledning 36 wire

37 blander 37 mixes

38 ventil 38 valve

39 ledning 39 wire

40 blander 40 mixers

41 ledning 41 wire

42 uttak. 42 outlets.

Ved kjøling av korrosive medier ble oppvarmet ved ellers likt forløp av den til kjøling anvendte damp ifølge fig. 2 før inntreden i første overopphetningstrinn i den indirekte varmeutveksler 29 til en temperatur utenfor det korrosive område. When cooling corrosive media, the steam used for cooling according to fig. 2 before entering the first superheating stage in the indirect heat exchanger 29 to a temperature outside the corrosive area.

Varmematerens driftsberedskap kan fremstilles The heater's operational readiness can be produced

på enkel måte, fi eks. ved innblåsing av nettdamp, hvis denne står til disposisjon. Er slik ikke til stede foregår den første oppladning ved hjelp av en på figuren ikke vist omløpsfordamper under oppvarmningsprosessen med samme varm-gasser hvormed hvirvelsjiktet bringes til arbeidstemperatur. in a simple way, e.g. by blowing in mains steam, if this is available. If this is not present, the first charging takes place using a circulation evaporator not shown in the figure during the heating process with the same hot gases with which the fluidized bed is brought to working temperature.

Arbeidsmåten og systemet ifølge oppfinnelsen ved temperaturføringen skal forklares nærmere i følgende eksempler på en SO^-hvirvelkatalysa samt en sulfatiserende røstning. The working method and the system according to the invention for the temperature control shall be explained in more detail in the following examples of a SO^ vortex catalysis and a sulphating roasting.

Eksempel 1 Example 1

I henhold til fig. la trer 30.000 m<3> (referert According to fig. let trees 30,000 m<3> (referenced

til normaltilstanden på 0°C og 1,013 bar) pr. time med ca. to the normal state of 0°C and 1.013 bar) per hour with approx.

14 volum% S02 og 10 volum% 02 med en temperatur på 380°C over ledning 1 inn i et hvirvelsjikt 2 av katalysatormasse. 14% by volume SO2 and 10% by volume 02 with a temperature of 380°C over line 1 into a fluidized bed 2 of catalyst mass.

Temperaturen a<y> den over ledning 3 uttredende reaksjonsgass utgjør 480°C. Den katalytiske omsetning til SO^ er 9 3% og den etter fjerning av tap ved avkjøling bort-førende varme 13,12 • IO<6>kJ/h. The temperature a<y> of the reaction gas exiting over line 3 is 480°C. The catalytic conversion to SO^ is 9 3% and, after removal of losses during cooling, the heat carrying away is 13.12 • IO<6>kJ/h.

Til bortføring av denne varme uttas fra varmeakkumulatoren 4 over ledning 5 regulert ved temperaturføler 6 og ventil 7, 4511 kg mettet, damp av 35 bar og 241,4°C tilsvarende entalpi på 2803 kJ/kg og oppvarmer i første overopphetningstrinn 8 til 440°C, tilsvarende en entalpi på 3316 kJ/kg. To remove this heat, 4511 kg of saturated steam of 35 bar and 241.4°C corresponding to an enthalpy of 2803 kJ/kg is taken from the heat accumulator 4 via line 5 regulated by temperature sensor 6 and valve 7 and heated in the first superheating stage 8 to 440° C, corresponding to an enthalpy of 3316 kJ/kg.

Deretter tilbakekjøles dampen i det første av The steam is then cooled back in the first off

de i varmeakkumulatoren 4 anordnede tilbakekjølingstrinn 9 til 2 75°C tilsvarende en entalpi på 29 31 kJOkg. the cooling stages 9 to 2 75°C arranged in the heat accumulator 4 correspond to an enthalpy of 29 31 kJOkg.

Den i varmeakkumulatoren 4 angitte entalpidifferanse på 385 kJ/kg tilsvarer ved dampmengden på 4 511 kg/time den nødvendige varme til foroppvarmning og fordampning av 716 kg/time matevann, som tilføres med 90°C over ledning 1, standregulert ved ventil 11 til varmelagreren 4. The enthalpy difference of 385 kJ/kg specified in the heat accumulator 4 corresponds to the amount of steam of 4,511 kg/hour the necessary heat for preheating and evaporation of 716 kg/hour feed water, which is supplied at 90°C via line 1, level-regulated by valve 11 to the heat store 4.

I tvangsgjennomløp passerer da den samme dampmengde på 4511 kg/time i 6 ytterligere rekker etter hverandre hver gang i et av overopphetningstrinnene 8 og et av tilbakekjølingstrinnene 9, idet dampen hver gang oppvarmes til 275°C tilsvarende en entalpi på 2931 kJOkg til 440°C, tilsvarende en entalpi på 3316 kJ/kg og deretter tilbakekjøles til tilstanden på 275°C. In forced flow, the same quantity of steam of 4511 kg/hour then passes in 6 further rows one after the other each time in one of the superheating stages 8 and one of the recooling stages 9, the steam each time being heated to 275°C corresponding to an enthalpy of 2931 kJOkg to 440°C , corresponding to an enthalpy of 3316 kJ/kg and then cooled back to the state of 275°C.

Ved hvert av disse tilbakekjølingstrinn 9 foroppvarmes og fordampes ytterligere 716 kg/time matevann av 90°C til koketemperatur. At each of these recooling stages 9, a further 716 kg/hour of feed water of 90°C is preheated and evaporated to boiling temperature.

Det vil si sammenfattet at i akkumulatoren 4 tilbake-kjøles ved hjelp av 4511 kg/time overopphetet damp av de tilsammen 7 trinn, 5013 kg/time mettdamp av 35 bar og 241°C That is, in summary, in accumulator 4, 4511 kg/hour of superheated steam from the combined 7 stages, 5013 kg/hour of saturated steam of 35 bar and 241°C are cooled back

av et matevann av 90°C frembringes. of a feed water of 90°C is produced.

Forholdet av den frembragte samlede dampmengde The ratio of the total amount of steam produced

til den for kjøling av hvirvelsjiktet 2 anvendte dampmengde utgjør 1,1.1, dvs. tilstede en 11 %-ig reguleringsreserve. until the amount of steam used for cooling the vortex layer 2 amounts to 1.1.1, i.e. an 11% control reserve is present.

Den til avkjøling av hvirvelsjiktet ikke nødvendige dampmengde på 502 kg/time has som mettdamp, trykkregulért ved hjelp av ventil 12 over ledning 13 til blandéren 14. The amount of steam of 502 kg/hour not required for cooling the fluidized bed is supplied as saturated steam, pressure-regulated by means of valve 12 via line 13 to the mixer 14.

For å holde den i en mengde på 5013 kg/time produserte damp i en tilstand på 300°C tilsvarende en entalpi på 2997 kJOkg, oppvarmes en del av den til katalysatorkjøling anvendte dampmengde etter siste i dette tilfelle, det syvende trinn av tilbakekjølingstrinnene i temperaturregulert ventil 15 i et ytterligere, i dette tilfelle, åttende trinn av over-opphetningstrinnet 8 således at etter sammenføring av ledningene 16 og 17 bak blandéren 18, fås en temperatur på 309°C tilsvarende en entalpi på 3020 kJOkg. In order to keep the steam produced in an amount of 5013 kg/hour at a state of 300°C corresponding to an enthalpy of 2997 kJOkg, a part of the amount of steam used for catalyst cooling is heated after the last in this case, the seventh stage of the recooling stages in temperature-controlled valve 15 in a further, in this case, eighth stage of the over-heating stage 8 so that after connecting the lines 16 and 17 behind the mixer 18, a temperature of 309°C is obtained corresponding to an enthalpy of 3020 kJOkg.

Denne damp sammenfø<y>es over ledning 19 i blandéren This steam is combined via line 19 in the mixer

14 med den ikke til katalysatoravkjøling nødvendige 502 kg/ 14 with the 502 kg/

time mettet damp, således at" over ledning 20 uttrer 5013 hour saturated steam, so that" above line 20 5013 emerges

kg/time damp ved 30 bar 300°C, tilsvarende en entalpi på kg/hour of steam at 30 bar 300°C, corresponding to an enthalpy of

299 7 kJ/kg. 299 7 kJ/kg.

Eksempel 2 Example 2

Ifølge fig. 2 innføres i en hvirvelrøster 21 over inntaket 22 ca. 10,5 tonn/time av et konsentrat av sulfidiske Cu-, Zn- og Fe-maomer og røstegodset fjernes ved 23. According to fig. 2 is introduced into a vortex shaker 21 above the intake 22 approx. 10.5 tonnes/hour of a concentrate of sulphidic Cu, Zn and Fe minerals and the roasting material is removed at 23.

Ved hjelp av røsteprosessen skal Fe-mengden over-føres i uoppløslig Fe20^, Cu- og Zn-mengden derimot i oppløs- With the aid of the roasting process, the amount of Fe must be transferred into insoluble Fe20^, the amount of Cu and Zn, on the other hand, into soluble

lig sulfater. Denne selektive prosess krever en nøyaktig regulering av temperaturen i dette tilfelle ved 650°C. lig sulfates. This selective process requires a precise regulation of the temperature in this case at 650°C.

Den med fuktigheten av den ved 24 inntredende røsteluft på 24.000 m<3> (i normaltilstand referert til 1,013 The one with the humidity of the at 24 entering voice air of 24,000 m<3> (in normal condition referred to 1.013

bar og 0°C) pr. time,samt av vedhengningsfuktigheten av det ved 22 inntredende konsentrat til sammen innbragte vannmengde bar and 0°C) per hour, as well as of the residual moisture of the total amount of water brought in by 22 entering concentrate

utgjør 1 tonn/time, hvorved det ved sulfatisering nødvendige SOg-partialtrykk gir seg et svovelsyreduggpunkt på ca. 250°C. amounts to 1 tonne/hour, whereby the required SOg partial pressure for sulphation results in a sulfuric acid dew point of approx. 250°C.

Den ved denne prosess frigjorte varme på 32,7 • The heat released by this process of 32.7 •

IO<6> kJ/time bortføres som følger: Fra akkumulatoren 25 uttas over ledning 26 regulert ved temperaturføler 27 og ventil 28 IO<6> kJ/hour is removed as follows: From the accumulator 25 is withdrawn via line 26 regulated by temperature sensor 27 and valve 28

8000 kg/time mettet damp av 35 bar og 241°C tilsvarende en entalpi på 2 80 3 kJOkg. Fordi temperaturen av denne damp ligger under svovelsyreduggpunktet foroppvarmes den for unn-gåelse av korrosjon før inntreden i første av overopphetningstrinnene 30 i varmeutveksler 29 til 280°C før den oppvarmes til 500°C tilsvarende en entalpi på 3453 kJ/kg. 8000 kg/hour saturated steam of 35 bar and 241°C corresponding to an enthalpy of 2 80 3 kJOkg. Because the temperature of this steam is below the sulfuric acid dew point, it is preheated to avoid corrosion before entering the first of the superheating stages 30 in heat exchanger 29 to 280°C before it is heated to 500°C corresponding to an enthalpy of 3453 kJ/kg.

Etter avgivning av en entalpidifferanse på 141 After emitting an enthalpy difference of 141

kJ/kg til den i varmeutveksleren 29 i motstrøm strømmende mettet damp, trer dampstrømmen inn i det første av de i lagreren 25 anordnet tilbakekjølingstrinn 31 hvor den av-kjøles under foroppvarmning og fordampning av 1215 kg/time av det med 90°C over ledning 32, standregulert ved hjelp av ventil 33 inntredende matevann til 280°C tilsvarende en entalpi på 2944 kJ/kg. kJ/kg to the saturated steam flowing countercurrently in the heat exchanger 29, the steam stream enters the first of the recooling stages 31 arranged in the storage 25 where it is cooled during preheating and evaporation of 1215 kg/hour of it at 90°C over a line 32, level regulated by means of valve 33 incoming feed water to 280°C corresponding to an enthalpy of 2944 kJ/kg.

I ytterligere tvangsgjennomløp passeres deretter In further forced passage is then passed

av samme dampmengde på 8000 kg/time i seks ytterligere rekker etter hverandre hver gang i en av overopphetningstrinnene 30 og en av tilbakekjølingstrinnene 31, idet dampen hver gang oppvarmes fra 280°C tilsvarende en entalpi på 2944 kJOkg til 500^C tilsvarende en entalpi på 3453 kJOkg og tilbake-kjøles deretter til tilstanden på 280°C. of the same amount of steam of 8000 kg/hour in six further rows each time in one of the superheating stages 30 and one of the recooling stages 31, the steam each time being heated from 280°C corresponding to an enthalpy of 2944 kJOkg to 500^C corresponding to an enthalpy of 3453 kJOkg and then back-cooled to the state of 280°C.

Ved hjelp av den i hvert av tilbakekjølingstrinnene 31 avgitt entalpidifferanse på 509 kJ/kg foroppvarmes og fordampes en dampstrøm på 8000 kg/time hver gang ytterligere 1679 kg/time matevann av 90°C til koketemperaturen på 241°C. With the aid of the enthalpy difference of 509 kJ/kg produced in each of the recooling steps 31, a steam flow of 8000 kg/hour is preheated and evaporated each time a further 1679 kg/hour of feed water of 90°C to the boiling temperature of 241°C.

Etter passering av siste av de tilsammen 8 overopphetningstrinn 30 og oppvarmning til 500°C tilbakekjøles en del av dampmengden, temperaturregulert ved hjelp av en ventil 34 i de siste av de tilsammen 8 tilbakekjølingstrinn således at etter sammenføring av ledningene 35 og 36 inn-stiller det seg bak blandéren 37 en temperatur på 350°C tilsvarende en entalpi på 3112 kJOkg. After passing through the last of the altogether 8 superheating stages 30 and heating to 500°C, part of the amount of steam is recooled, temperature regulated by means of a valve 34 in the last of the altogether 8 recooling stages so that after connecting the lines 35 and 36 it sets behind the mixer 37 a temperature of 350°C corresponding to an enthalpy of 3112 kJOkg.

Ved avgivning av en entalpidifferanse på 341 kJ/ kg, foroppvarmet og fordampet ved 8000 kg/time i det siste / av de tilsammen 8 tilbakekjølingstrinn 31 de resterende 1.188,8 kg/time av tilsammen 12 476 kg/time av det med 90°C over ledning 32 inn i lagreren 5 inntredende matevann til koketemperaturen på 241,4°C. By giving an enthalpy difference of 341 kJ/kg, preheated and vaporized at 8000 kg/h in the last / of the total 8 recooling stages 31 the remaining 1,188.8 kg/h of the total 12,476 kg/h of that with 90°C via line 32 into the storage 5 incoming feed water to the boiling temperature of 241.4°C.

Den til.avkjøling av hvirvelrøsteren 21 ikke nød-vendige mettet dampmengde på 4.476 kg/time sammenføres trykkregulert ved hjelp av ventil 38 over ledning 39 i blandéren 40 ved den fra blandéren 37 kommende dampstrøm av 350°C, således at det over ledning 41 bortføres 12 4 76 kg/time damp med 300°C tilsvarende en entalpi på 2994 kJ/kg ved 42. The saturated steam quantity of 4,476 kg/hour not required for cooling the vortex roaster 21 is pressure-regulated by means of valve 38 via line 39 in the mixer 40 with the steam flow of 350°C coming from the mixer 37, so that it is removed via line 41 12 4 76 kg/hour of steam at 300°C corresponding to an enthalpy of 2994 kJ/kg at 42.

Forholdet har frembragt samlet dampmengde til den for avkjøling av hvirvelrøsteren 31 nødvendige dampmengde utgjør 1,56, hvormed det er gitt en tilstrekkelig reguleringsreserve for plutselig belastningsoverskridelser. The ratio has produced a total amount of steam until the amount of steam required for cooling the vortex roaster 31 amounts to 1.56, with which a sufficient regulation reserve has been provided for sudden load overruns.

Ved forarbeidelse av samme konsentratmengde etter de hittil vanlige metoder med temperaturregulering ved direkte vanninnmatning på ca. 10,5 tonn/time ville det ved 42 uttredende røstgassvolum øke fra 21 000 til.ca. 33 000 m 3,^/time,. hvorved det ved siden av energitap som ytterligere ulempe, dessuten også måtte tas med en økning av tverrsnitt av hvirvelrøsteren 21 i forhold til ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen rundt ca. 50%. When processing the same amount of concentrate according to the hitherto usual methods with temperature control by direct water input of approx. 10.5 tonnes/hour, at 42 outgoing flue gas volume would increase from 21,000 to approx. 33,000 m 3,^/hour,. whereby, in addition to energy loss as a further disadvantage, it also had to be taken with an increase in the cross-section of the vortex shaker 21 in relation to the method according to the invention by around approx. 50%.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til temperaturregulering av eksoterme reaksjoner ved overopphetning av vanndamp, karakterisert ved at som kjølemedium uttas vanndamp fra en fra reaksjonsrommet adskilt anordnet med kokende vann fylt liketrykksvarmeakkumulator og føres i tvangspassering i flere rekker i reaksjonsrommet, overopphetes der og tilbake-kjøles hver gang deretter i varmeakkumulatoren ved indirekte fordampningskjøling, idet i varmeakkumulatoren holdes vanndampen på samme trykk og antallet overopphetnings- og tilbakekjølings-rekker velges således at forholdet mellom summen av entalpi-differansene av tilbakekjølingstrinnene og entalpidifferansen mellom mettdamp og tilføkrt matevann holdes på minst 1,1.1. Method for temperature control of exothermic reactions by superheating water vapour, characterized in that water vapor is taken as a cooling medium from a constant pressure heat accumulator arranged separately from the reaction space and filled with boiling water and is forced to pass through several rows in the reaction space, is superheated there and re-cooled each time thereafter in the heat accumulator by indirect evaporative cooling, as in the heat accumulator the water vapor is kept at the same pressure and the number of superheating and recooling rows is chosen so that the ratio between the sum of the enthalpy differences of the recooling stages and the enthalpy difference between saturated steam and added feed water is kept at at least 1.1. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den fra varmeakkumulatoren uttatte mettet damp foroppvarmes før inntreden i første overopphetningstrinn ved indirekte varmeutveksling med det fra dette eller et av de andre overopphetningstrinn uttredende høy-opphetede damp.2. Method according to claim 1, characterized in that the saturated steam withdrawn from the heat accumulator is preheated before entry into the first superheating stage by indirect heat exchange with the highly heated steam emerging from this or one of the other superheating stages. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at reaksjonsrommet er utformet for hvirvelsjikt.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the reaction space is designed for a fluidized bed. 4. Anvendelse av fremgangsmåten i henhold til kravene 1-3 for utførelse av en eksoterm katalytisk SC>2-omdannelsesprosess.4. Use of the method according to claims 1-3 for carrying out an exothermic catalytic SC>2 conversion process.
NO811889A 1980-06-19 1981-06-03 PROCEDURE FOR TEMPERATURE REGULATION OF EXOTHERMIC REACTIONS BY OVERHEATING OF WATER STEAM NO151071C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803022800 DE3022800A1 (en) 1980-06-19 1980-06-19 METHOD FOR TEMPERATURE CONTROL OF EXOTHERMAL REACTIONS BY OVERHEATING WATER VAPOR

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO811889L NO811889L (en) 1981-12-21
NO151071B true NO151071B (en) 1984-10-29
NO151071C NO151071C (en) 1985-02-06

Family

ID=6104875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO811889A NO151071C (en) 1980-06-19 1981-06-03 PROCEDURE FOR TEMPERATURE REGULATION OF EXOTHERMIC REACTIONS BY OVERHEATING OF WATER STEAM

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0042519B1 (en)
JP (1) JPS602906B2 (en)
AU (1) AU538206B2 (en)
BR (1) BR8103826A (en)
CA (1) CA1164186A (en)
DE (2) DE3022800A1 (en)
DK (1) DK267981A (en)
ES (1) ES8203634A1 (en)
FI (1) FI66763C (en)
NO (1) NO151071C (en)
PT (1) PT73158B (en)
ZA (1) ZA814117B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3412482A1 (en) * 1984-04-03 1985-10-10 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Process and reactor for the catalytic dehydration of methanol and/or dimethyl ether
JP3720386B2 (en) * 1993-12-27 2005-11-24 住友製薬株式会社 Drug release controlled formulation
KR100824976B1 (en) * 2006-06-01 2008-04-28 주식회사 효성 Preparation process of 1,5-dimethyltetralin
FI120905B (en) 2008-08-12 2010-04-30 Stora Enso Oyj Einespakkaus
FR3010916A1 (en) 2013-09-26 2015-03-27 Gdf Suez METHANATION REACTOR FOR REACTING DIHYDROGEN WITH AT LEAST ONE CARBON-BASED COMPOUND AND PRODUCING METHANE

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2735743A (en) * 1956-02-21 Temperature- xe
GB740567A (en) * 1952-04-22 1955-11-16 Celleco Ab Method and installation for regulating the heat transfer conditions in fluidised solids processes
DE1116644B (en) * 1952-07-05 1961-11-09 Combustion Eng Plant for carrying out exothermic reactions over a catalyst fluidized bed and process for operating the plant
FR1312785A (en) * 1962-01-26 1962-12-21 Celleco Ab Improved process for preparing sulfur trioxide from elemental sulfur
IT1007028B (en) * 1974-01-23 1976-10-30 Montedison Spa TEMPERATURE REGULATION SYSTEM OF FLUID-BED CATALYTIC REACTORS OPERATING AT HIGH TEMPERATURE
DE2651567A1 (en) * 1976-11-12 1978-05-24 Didier Eng PROCESS AND DEVICE FOR SETTING AND KEEPING THE TEMPERATURE DURING METHANIZATION

Also Published As

Publication number Publication date
ES503153A0 (en) 1982-04-16
ZA814117B (en) 1982-07-28
JPS5730543A (en) 1982-02-18
NO151071C (en) 1985-02-06
PT73158B (en) 1982-07-01
NO811889L (en) 1981-12-21
JPS602906B2 (en) 1985-01-24
FI811902L (en) 1981-12-20
BR8103826A (en) 1982-03-09
DE3022800A1 (en) 1982-01-07
DE3160312D1 (en) 1983-07-07
AU7195181A (en) 1981-12-24
CA1164186A (en) 1984-03-27
PT73158A (en) 1981-07-01
AU538206B2 (en) 1984-08-02
ES8203634A1 (en) 1982-04-16
EP0042519B1 (en) 1983-05-18
FI66763C (en) 1984-12-10
EP0042519A1 (en) 1981-12-30
FI66763B (en) 1984-08-31
DK267981A (en) 1981-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2968771C (en) Process and plant for improved energy-efficient production of sulfuric acid
US2895803A (en) Isotope concentration system
CN105036088B (en) Energy regenerating in sulfuric acid preparation
CA1184741A (en) Recovery of elemental sulfur from sour gas
US3656900A (en) Process for the catalytic conversion of sulfur dioxide to sulfur trioxide with production of sulfuric acid
US4533537A (en) Process of producing sulfuric acid
MX2011004916A (en) Process gas generation by means of heat recovery from low-temperature waste heat.
NO151071B (en) PROCEDURE FOR TEMPERATURE REGULATION OF EXOTHERMIC REACTIONS BY OVERHEATING OF WATER STEAM
US4796570A (en) Apparatus for heating steam formed from cooling water
US3247129A (en) Method and apparatus for the recovery of energy from the spent gases of a catalytic cracking unit
EP0235429B1 (en) Feed gas saturation system for steam reforming plants
CZ278544B6 (en) Method of re-heating desulfurized flue gases and apparatus for making same
US3780166A (en) Process of catalytically reacting so2 to form so3 and of producing sulfuric acid
JPS5943402B2 (en) Method for producing sulfuric acid
King Economic utilization of sulfur dioxide from metallurgical gases
NO130765B (en)
US2981590A (en) Method of controlling temperature in reactivating catalysts
IL23576A (en) Process for the preparation of urea
US1614072A (en) Process and apparatus for treatment of gas containing carbon monoxide
NO164231B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF AMMONIUM NITRATE.
JPS6252109A (en) Manufacture of sulfuric acid and apparatus therefor
US4008316A (en) Apparatus for producing SO3 and sulphuric acid by a catalytic of gases which contain SO2
CA1049751A (en) Dual temperature exchange systems
US3907500A (en) System for enrichment by dual temperature exchange
GB2158817A (en) Manufacture of ammonia and related products and methods of and means for producing power and cooling