Лабораторная работа №6 Получение синтез-газа конверсией метана

Выполнение работы
Реактивы
Метан из сети;
дистиллированная вода;
катализатор ГИАП -25.
Объем катализатора в реакторе составляет 20 см³; объемная скорость газа 600 час^-1 (на исходный сухой газ), мольное отношение Н₂O:СН₄ =2:1, температура опыта 850°С.
После получения задания от преподавателя, студент рассчитывает объемные скорости подачи воды и метана, зная объем загруженного в реактор катализатора, время проведения опыта и мольное отношение метан : вода.
После проверки выполненных расчетов преподавателем, студент приступает к выполнению работы. В конце опыта определяется количество воды, фактически поданное за опыт, на основании которого рассчитываются фактические параметры проведения процесса (объемная скорость и мольное соотношение метан:вода) и результаты опыта (конверсия метана, селективность процесса, выходы).
Конверсию метана проводят на установке, схема которой приведена на рис. 11.
Включают электрообогрев печей 3 сероочистки и 15 реактора 6. Устанавливают температуру на измерителях - регуляторах 350°С и 800°С соответственно. Включают охлаждение водяного холодильника 7. Далее необходимо включить насос-дозатор воды 10, установить на нем рассчитанный расход воды. До выхода установки на рабочий температурный режим газ необходимо пустить в обход реактора. Для этого трехходовой кран 5 поворачивают в положение сброса газа. Затем поворотом вентиля тонкой регулировки 1 устанавливают расход газа по реометру 2. После того как в реакторе установилась постоянная температура реакции, поворотом крана 5 начинают подачу газа в реактор 6 и замеряют уровень воды в мерном цилиндре 16. Спустя некоторое время, (5 мин) из приемной колбы 8 сливают накопившуюся воду. Затем поворотом кранов 12 и 14 (при закрытом кране 11) начинают набирать газ в газометр 13 и с этого момента начинают отсчет времени опыта. Тщательно следят за ходом протекания процесса (температура, расходы метана и воды).
На следующем этапе выполнения работы необходимо произвести отбор газа из газометра 13. Для этого открывают кран 11 на газометре 13, и поворотом крана 9 направляют воду в газометр для создания небольшого избыточного давления. Закрывают кран 11, поворотом крана 12 направляют газ на линию сброса и быстро присоединяют стеклянную бюретку с напорной склянкой к линии сброса газа.