slutrapport - Kemiteknik

Reaktorerna består av packade bäddar med katalysator och arbetar adiabatiskt. [40]3.2.2. Reaktor och katalysatorI detta steg reagerar kolmonoxid med vatten. I moderna anläggningar sker detta i två steg. Iförsta steget, högtemperatursteget, sker reaktionen adiabatiskt i en enkel bädd packad medjärnoxid/kromoxidkatalysator med temperaturen mellan 350 och 500˚C. I detta steg reduceraskolmonoxidhalten till ungefär 3 % torrgas. I andra steget, lågtemperatursteget, som använderen bädd med en kopparoxid/zinkoxid/aluminiumoxidkatalysator sker reaktionen runt 200-250˚C. Utgående kolmonoxidhalten är mellan 0.2- och 0.4% torrgas.[36]3.2.2.1. HT-reaktorHögtemperaturreaktorn arbetar mellan 300–530°C beroende på vilken katalysator somanvänds eftersom de är aktiva vid olika temperaturer. Temperaturen på inflödet till HTreaktornligger kring 380 °C. Oftast används en katalysator bestående av järn- och kromoxid(Fe 3 O 4 /Cr 2 O 3). Eftersom reaktionen är lätt exoterm kommer temperaturen att öka i varierandegrad beroende på hur mycket kolmonoxid som ska omvandlas. Eventuellt kan mellankylningske mellan bäddarna om temperaturökningen är för stor. Halten kolmonoxid i utflödet brukarligga kring 3 mol%. [40]3.2.2.2. LT-reaktorKatalysatorn i lågtemperaturreaktorn består vanligtvis av en blandning av koppar-, zink- ochaluminiumoxid (CuO/ZnO/Al 2 O 3 ). Dessa är aktiva i temperaturintervallet 200-270 °C ochdärför kyls strömmen från HT-reaktorn innan den når LT-reaktorn. Genom att arbeta vid lägretemperaturer kan hög omsättning fås eftersom det är termodynamiskt gynnsamt (högjämviktskonstant). På detta vis kan en halt på 0.2-0.3 mol% CO erhållas. Om halten är för hög(0.4 mol%) förgiftas ammoniakkatalysatorn. Även LT-katalysatorn är känslig för förgiftning,särskilt av svavel. [40]I figur 3-4 har betingelser för de respektive reaktorerna sammanställts, samt där illustreras ettförenklat processchema.17