вызывающих обратимые отравления катализаторов. Труднее всего удалить из
газа окись углерода, поэтому содержание СО в газе стремятся свести к
минимуму, так как полностью очистить газ от этой примеси, обычно не
удается.
На поверхности катализатора кислород, СО и СО
2
взаимодействуют с
водородом по реакциям:
О
2
+ 2Н
2
= 2Н
2
О
СО + 4Н
2
= СН
4
+ 2Н
2
О
СО + 3Н
2
= СН
4
+ Н
2
О
Образующиеся водяные пары реагируют с железным катализатором. При
500-550
0
С отравляющее действие малых количеств водяного пара значительно
ослабевает.
Контактные яды адсорбируются на катализаторе, образуя
мономолекулярный слой блокирующий его поверхность, вследствие чего она
становится недоступной для реагирующих газов. Такое объяснение
подтверждается рядом фактов, в том числе уменьшением отравления
катализатора с возрастанием температуры, вызывающим ухудшение
адсорбции контактных ядов на его поверхности.
Другое объяснение причин отравления катализаторов, не
противоречащее первому, но дополняющее его, вытекает из электронных
представлений о сущности механизма каталитических процессов. Если выход
электронов с поверхности катализатора затруднен, скорость реакции резко
уменьшается. А такие вещества, как кислород или окись углерода, являются
лучшим акцепторами электронов, чем азот. При наличии этих веществ в газе
происходит отравление катализатора, так как перенос электронов от
катализатора к атомам азота нарушается.
Отравление катализатора углеводородами возможно при значительно
большем содержании их в газе, чем СО и СО
2
, вызывающих резкое падение
активности железных катализаторов. Причиной отравления их
углеводородами является разложение последних до углерода в условиях
процесса синтеза аммиака. Выделившейся углерод отлагается в порах зерен
катализатора, закрывая его поверхность для реагирующих газов.
Колонны синтеза
Корпуса аппаратов высокого давления выполняются по одному из трех
основных вариантов:
1) кованые аппараты из углеродистой или легированной стали. Такие
корпуса в настоящее время не изготавливают, они сохранились на
некоторых заводах;
2) многослойные корпуса из стальных цилиндров, которые насажены друг
на друга в горячем состоянии или напрессованы;
3) витые корпуса состоят из внутреннего цилиндра, на который навито
несколько слоев стальной ленты. По этому методу изготавливаются все
корпуса колонн крупных агрегатов.
Колонна синтеза состоит из корпуса и насадки, теплообменника и
катализаторной коробки. Насадки колонны синтеза, применяемые в
энерготехнологических схемах подразделяются на: трубчатые насадки с
теплообменником в зоне катализа; полочные насадки с катализатором,