Национальный исследовательский

Спецификация к рис. 1. 1, 2 – емкости-силосы; 3 – бункер для приема основ-
ного карбоната никеля; 4, 21, 22 – бункеры с автоматическими весами; 5 – винтовой 
конвейер; 6, 39 – смесители; 7 – реактор; 8,17 – циклоны; 9,16, 19, 33 – центробеж-
ные вентиляторы; 10, 31, 36 – центробежные насосы; 11 – мерник смеси растворов 
нитрата никеля и оксида бария; 12 – мерник конденсата; 13 – вальцеленточная су-
шилка; 14 – прокалочная электропечь; 15 – калориферная установка; 18 – мокрый 
пылеуловитель; 20 – охлаждающий шнек; 23 – бункер для приема диалюмината 
кальция; 24 – плунжерный смеситель; 25 – бункер-течка к таблетмашине; 26 – таб-
летмашина; 27 – ленточный конвейер; 28 – корзина с катализатором; 29 – аппарат 
гидротермальной обработки; 30 – сборник катализаторной пульпы; 32 – сушильно-
прокалочная печь; 34, 38 – теплообменники; 35 – электроподогреватель; 37 – рукав-
ной фильтр; 40 – подогреватель аммиака; 41 – реактор каталитической очистки га-
зов от оксидов азота; 42 – холодильник; 43 – газодувка; 44 – пневморазгрузитель;
45 – вакуум-насос; 46 – вибрационное сито; 47 – высотная вытяжная труба. 
Соли никеля, входящие в состав катализаторной массы, имеют со-
отношение Ni(NO
3
)
2
:NiCO
3
·2Ni(OH)
2
·4H
2
O, равное 2:1 в пересчете 
на NiO. В смесителе (6) ингредиенты перемешиваются в течение 1 часа 
без подогрева. Затем в рубашку смесителя подается водяной пар, с по-
мощью которого масса нагревается и упаривается в течение 1,5–2 ч до 
влажности 34 % мас. 
Сушка пасты. Пастообразная масса из смесителя (6) по течке по-
ступает на вальцы вальцеленточной сушилки (13), где частично подсу-
шивается и формуется в виде палочек. В ленточной части сформован-
ные палочки сушатся горячим воздухом в течение 4–5 час, который на-
гнетается вентилятором (16) и нагревается в калориферной установке 
(15) до температуры 100–120 ºС. Отработанный воздух поступает на 
очистку от пыли в циклон (17) и мокрый пылеуловитель (18), а затем
вентилятором (19) выбрасывается в атмосферу. Пыль, собранная в ци-
клоне, сбрасывается через шлюзовой питатель обратно в ленточную 
сушилку. Из ленточной сушилки (13) масса с влажностью 2–5 % через 
шлюзовый питатель по герметичной течке поступает в электропечь (14) 
на прокаливание. 
Прокаливание сухой массы. В прокалочной печи (14) при темпера-
туре 400–450 ºС происходит термическое разложение катализаторной 
массы по следующим реакциям: 
Ni(NO
3
)
2
→NiO+2NO
2
+0,5O
2
, 
NiCO
3
·2Ni(OH)
2
·4H
2
O→3NiO+CO
2
+6H
2
O. 
Прокаленная масса, состоящая из NiO, MgO, Al
2
O
3
, Ba(OH)
2
, после 
охлаждения в охлаждаемом шнеке (20) направляется пневмотранспор-
том в бункер с автоматическими весами. При прокаливании массы в 
электропечи (14) в составе продуктов разложения содержится большое 

---

11 
количество оксидов азота, поэтому газ перед выбросом в атмосферу 
подвергают каталитической очистке. 
Приготовление и таблетирование шихты. Шихта для таблетиро-
вания готовится в плунжерном смесителе (24) из прокаленной смеси ок-
сидов, диалюмината кальция и графита. Диалюминат кальция (или це-
мент) поступает из бункера (23). Прокаленная масса оксидов и диалю-
минат кальция дозируются автоматическими весами (21) и (22) и пода-
ются в смеситель (24), куда заливается паровой конденсат из мерника 
(12). В этот же смеситель загружаются графит и катализаторная пыль, 
образующаяся в циклонах. После перемешивания в течение 20 мин ка-
тализаторная масса направляется в бункер-течку (25), а оттуда на табле-
тирование в таблетмашину (26). 
«Провяливание» таблеток. Таблетки из таблетмашины (26) с по-
мощью ленточного конвейера (27) собираются в переносные корзины 
(28) и в течение 7–10 сут выдерживаются на воздухе при обычной тем-
пературе. Этот процесс носит название – «провяливание» таблеток, ко-
торый проводится с целью частичной гидратации цемента за счет воды, 
внесенной на стадии приготовления пасты. 
Гидравлическое твердение таблеток. По окончании стадии «про-
вяливания» таблетки проходят режим гидравлического твердения. Для 
этого катализатор в корзинах (28) поочередно подвергается операциям 
обработки водяным паром в аппарате (29), «провяливанию» на воздухе 
и вновь обработке в аппарате (29), но уже горячим конденсатом. Эти 
операции многократно повторяются, и общая продолжительность ста-
дии составляет 9–12 сут. Накапливающийся загрязненный катализатор-
ной пылью конденсат из аппарата (29) сливается в сборник (30), из ко-
торого насосом (31) возвращается в аппарат (29). Осевшая на дне 
сборника (30) густая катализаторная масса подается в сборник пульпы 
(на рисунке не показан), а из него в смеситель (24). 
Термообработка и охлаждение таблеток. После операции гидро-
термальной обработки таблетки подаются в сушильно-прокалочную 
шахтную печь (32). В печи таблетки катализатора постепенно опуска-
ются сверху вниз, проходя последовательно зоны сушки, прокаливания 
и охлаждения. Температура воздуха в зоне сушки ~ 120 
С, в зоне про-
каливания ~ 380 
С, в зоне охлаждения 30–60 С. Теплоносителем для 
операции термообработки таблеток катализатора в шахтной печи (32) 
служит воздух с температурой 400–450 
С, который нагревается, прохо-
дя теплообменник (34) и электроподогреватель (35). В печь воздух по-
дается вентилятором (33) и делится на два потока. Первый из зоны ох-
лаждения вытягивается вентилятором (36) и выбрасывается в атмосфе-
ру. Второй поток – теплоноситель, прошедший через сушильно-

---

12 
прокалочную печь, очищается от пыли в циклоне (8) и вентилятором (9) 
и выбрасывается в атмосферу через вытяжную трубу (47). После прока-
лочной печи таблетки отсеиваются от дефектных на вибросите (46), 
упаковываются в тару и отправляются на склад. 
Очистка газовых выбросов от оксидов азота. Газы из печи (14) 
проходят очистку от пыли в рукавном фильтре (37) и направляются в те-
плообменник (38), где нагреваются до t = 200 
С газами, отходящими из 
реактора каталитической очистки (41). Очищенные газы подаются в сме-
ситель (39) для смешения с газообразным аммиаком, который предвари-
тельно нагревается в подогревателе аммиака (40) до температуры 100–
120 ºС. Полученная в смесителе газовая смесь подается в реактор катали-
тической очистки (41), где на алюмованадиевом катализаторе (АВК) в 
восстановительной среде аммиака при t = 280 ºС протекает реакция: 
6NO
2
+8NH
3
=7N
2
+12H
2
O. 
С целью наиболее полного извлечения диоксида азота из отходя-
щего газа, аммиак в смесь дозируется с избытком: на 20–30 % больше 
теоретически необходимого. На катализаторе одновременно происходит 
разложение 70–80 % избыточного количества аммиака по реакции 
4NH
3
+3O
2
=2N
2
+6H
2
O. 
После каталитической очистки газ вновь направляется в теплооб-
менник (38), где он отдает свое тепло встречному потоку газа и посту-
пает в холодильник (42) для охлаждения до t = 50 ºС. С помощью газо-
дувки (43) очищенный газ выбрасывается в атмосферу. 
Восстановление катализатора. Как правило, катализатор ГИАП-
16 восстанавливают непосредственно в трубчатых печах. При этом ре-
жим восстановления соблюдают следующий: 
1. Катализатор нагревается в потоке сухого инертного газа, до тем-
пературы, превышающей на 30–50 
С температуру конденсации водяно-
го пара при данном давлении. 
2. После достижения температуры 320–380 
С и давления не более 
1 МПа в инертный газ добавляется водяной пар или смесь его с природ-
ным газом. 
3. Осуществляется медленный подъем температуры до 750–800 
С, 
чтобы удаление серы и хлора из катализатора было более полным. 
4. Восстановление катализатора ПГС проводится при рабочей тем-
пературе и отношении пар:газ около 7:1 в течение 24 ч. 
При значительном содержании гомологов в газе (более 10 % об.) 
восстановление катализатора проводится парогазовой смесью с обяза-
тельной добавкой АВС или водорода. После завершения процесса вос-
становления трубчатая печь выводится на рабочий режим конверсии. 

---

13