톱쉬 황산 촉매 매뉴얼 번역(영어 원본)1 Introduction
This manual provides general guidelines for handling and operation of Haldor Topsøe’s VK catalyst series. The manual covers:
• handling
• loading
• start-up
• operation
• shutdown
• unloading
• screening
• disposal of spent catalyst
• safety.
If any deviation from this procedure is necessary, we recommend discussing them with Haldor Topsøe.
2 Application
2.1 VK series
Haldor Topsøe’s VK catalyst series is applied in all sulfuric acid plants operating on dry feed gases.
2.1.1 VK38
VK38 is an all-round catalyst that can be used in any pass of the converter. It is known throughout the industry for combining high activity with high mechanical strength.
2.1.2 VK48
VK48 is a high-vanadium version of standard VK38 and is tailored for maximum activity in a high SO3/SO2 gas environment, such as the lower passes of single absorption plants or in the third pass of 3:1 double absorption plants.
2.1.3 VK59
VK59 is a cesium-promoted catalyst developed especially for operation at low temperatures down to 370°C (700°F). For single-absorption plants, conversion can be improved by loading VK59 in the last passes. In plants in which a low first pass inlet temperature is desirable, a top layer of VK59 can be installed. Faster and cleaner start-ups can also be obtained by adding top layers of VK59.
2.1.4 VK69
VK69 is a high-vanadium cesium-promoted catalyst optimized for operation in lean SO2 gases (SO2+SO3 < 1.8 mole %), i.e. for installation in the passes following the intermediate absorption tower in double absorption plants.
2.1.5 VK-701 LEAP5™
VK-701 LEAP5™ is optimized for operation in converted strong gases, such as in the lower passes of a single absorption plant or in the third pass of a 3:1 double absorption plant. At these conditions, VK-701 LEAP5™ shows significant activity advantages compared to existing potassium- and cesium-promoted catalysts.
2.2 VK-W series
Haldor Topsøe’s VK-W catalyst series is applied in Topsøe WSA processes, which are characterized by direct oxidation of SO2 and formation of sulfuric acid in humid process gases.
2.2.1 VK-WSA
VK-WSA is an all-round catalyst that can be used in any pass of the WSA or WSA-DC converter.
2.2.2 VK-WD
VK-WD is optimized for lean SO2 + SO3 gases, such as in a SNOX™ plant or in the bed(s) after the intermediate condenser in a WSA-DC plant.
2.2.3 VK-WSX
Haldor Topsøe’s high-activity VK-WSX catalyst has been developed for operation in highly converted gases (higher than 90% pre-conversion). VK-WSX is a non-cesium catalyst, yet it allows for operation at temperatures down to 370°C (700°F).
2.2.4 VK-WH
VK-WH is a cesium-promoted catalyst for continuous operation down to 370°C (700°F) in medium to high strength SO2 + SO3 gases.
2.2.5 VK-WL
VK-WL is a cesium-promoted catalyst for continuous operation down to 370°C (700°F) in lean SO2 + SO3 gases (less than 2 mole % SO2 + SO3).
3 Catalyst handling
3.1 Color of VK catalyst
VK catalysts as delivered are yellow to light green in color with white spots on the surface. VK59, VK69, VK-WH and VK-WL catalysts may furthermore have some grey and black areas. The variations in color are related to our manufacturing process. After the catalyst has picked up sulfur oxides during start-up and becomes fully saturated, it will be uniform in color. The color variation of the fresh catalyst has no influence on the activity.
The catalytic reaction cycle involves a shift in the valence of vanadium between the penta- and tetravalent state.
The ratio V5+/V4+ depends on temperature and partial pressures of the gas components. This means that the color of used catalyst can vary widely, depending on the conditions to which it is exposed. Unsulfated vanadium is almost white, whereas pentavalent vanadium (V5+) which has been sulfated, will appear yellow with various light brown or red tints. Tetravalent vanadium (V4+) will be green, light grey or blue.
VK catalysts are pre-activated but they are not 100% saturated with SO3 when delivered. The advantage of supplying VK catalyst which is less than 100% saturated, is that the catalyst is less sensitive to humidity.
3.2 Packaging
VK catalysts are delivered in fiber drums or big bags on pallets:
Fiber drums are sealed with a polyethylene lining and are fitted with fully removable lids:
Big bags are sealed with a polyethylene liner and equipped with lifting lugs (four straps, one at each upper corner). Discharge of the catalyst must be done through the discharge chute at the bottom of the big bag:
3.3 Handling
VK catalysts are classified as non-hazardous, i.e. no special safety measures are required for transportation and storage.
During catalyst handling, local regulations must be strictly observed.
It is important that the catalyst containers are handled carefully without bumping and that the containers are never rolled, to avoid breakage of the catalyst.
Handling methods creating excessive dust should be avoided, and mechanical ventilation should be used when appropriate. Thorough cleaning and personal hygiene practices must be observed. No eating, drinking or smoking should take place while handling the catalyst. Hands must be washed thoroughly after handling.
Respiratory protection: Dust mask recommended as a minimum
Approved respirator, when exposure may exceed
recommended limits
Hand protection: Gloves recommended as a minimum
Eye protection : Goggles recommended as a minimum
Other protection: Change of work clothing daily
For further information, see Section 11 on Safety. |
톱쉬 황산 촉매 매뉴얼 번역(한국어 번역본)1 도입
본 매뉴얼은 할도 톱쉬 VK 촉매 시리즈의 취급 및 작업에 대한 일반적인 지침을 제공한다. 본 매뉴얼이 포괄하는 내용은 다음과 같다.
• 취급
• 로딩 (충진)
• 가동
• 작동
• 가동 중지
• 언로딩 (배출)
• 선별 (스크리닝)
• 폐촉매 처리
• 안전
본 절차를 벗어나는 조치가 필요한 경우, 할도 톱쉬와 논의할 것을 권고한다.
2 응용 제품
2.1 VK 시리즈
할도 톱쉬의 VK 촉매 시리즈는 건성 공급가스로 작동하는 모든 황산 공장에 적용한다.
2.1.1 VK38
VK38은 모든 컨버터 패스에 사용할 수 있는 만능 촉매다. 높은 기계적 강도와 고활성을 결합함으로써 산업계 전반에 걸쳐 잘 알려진 제품이다.
2.1.2 VK48
VK48은 표준 VK38의 고(高)바나듐 버전으로, 단일 흡수 공장의 저(低)패스나 3:1 이중 흡수 공장의 3차 패스와 같이SO3/SO2 가스가 많이 방출되는 환경에서 최대 활성을 달성하도록 조정된 제품이다.
2.1.3 VK59
VK59는 370°C (700°F)까지 내려가는 저온 작업을 위해 특별히 개발된 세슘 촉진 촉매다. 단일 흡수 공장의 경우 최종 패스 단계에 VK59를 로딩(충진)함으로써 전환을 개선할 수 있다. 1차 패스 입구 온도가 낮아야 하는 공장의 경우, VK59 최상층을 설치할 수 있다. VK59 최상층을 부가함으로써 빠르고 깨끗한 가동이 가능하다.
2.1.4 VK69
VK69는 저(低) SO2 가스 (SO2+SO3 < 1.8 몰 백분율) 작업, 즉 이중 흡수 공장에서 중간 흡수탑 이후 진행되는 패스에 설치할 수 있도록 최적화된 고(高)바다늄 세슘 촉진 촉매다.
2.1.5 VK-701 LEAP5™
VK-701 LEAP5™은 단일 흡수 공장의 저(低)패스 또는 3:1 이중 흡수 공장의 3차 패스와 같은 강력 변성 가스 작업을 위해 최적화시킨 촉매다. 이 같은 조건에서VK-701 LEAP5™는 기존의 갈륨 촉진 촉매 및 세슘 촉진 촉매와 비교해 상당한 활성 장점을 나타낸다.
2.2 VK-W 시리즈
할도 톱쉬의 VK-W 촉매 시리즈는 SO2의 직접 산화 및 습성 공정 가스를 이용한 황산 형성이 특징인 톱쉬 WSA에 적용한다.
2.2.1 VK-WSA
VK-WSA는 WSA 또는 WSA-DC 컨버터의 모든 패스에 사용할 수 있는 만능 촉매다.
2.2.2 VK-WD
VK-WD는SNOX™ 공장 또는 WSA-DA 공장의 중간 콘덴서 이후 베드 공정과 같이 저(低) SO2 + SO3 가스 작업을 위해 최적화시킨 촉매다.
2.2.3 VK-WSX
할도 톱쉬의 고활성 VK-WSK 촉매는 고도 변성 가스(사전 전환 90% 이상) 작업을 위해 개발되었다. VK-WSK는 세슘이 포함되지 않는 촉매면서도, 370°C (700°F)까지 내려가는 저온 작업이 가능하다.
2.2.4 VK-WH
VK-WH는370°C (700°F)까지 내려가는 중강도 및 고강도 SO2 + SO3 가스의 연속 작업을 위해 개발된 세슘 촉진 촉매다.
2.2.5 VK-WL
VK-WL는 370°C (700°F)까지 내려가는 저(低) SO2 + SO3 가스 (2 몰 백분율 미만의 SO2 + SO3 가스)의 연속 작업을 위해 개발된 세슘 촉진 촉매다.
3 촉매 취급
3.1 VK 촉매 색상
납품된 VK 촉매는 표면에 흰 반점이 있는 노랑색이나 연녹색을 띤다. 또한 VK59, VK69, VK-WH 및 VK-WL에는 회색과 검정색 부분이 다소 나타날 수 있다. 색상 변화는 당사 제조 공정과 관련이 있다. 공정 가동으로 촉매가 황산화물을 흡수하고 이후 완전히 포화되면 균일한 색상이 된다. 신선한 촉매의 색상 변화는 활성에 어떠한 영향도 미치지 않는다.
촉매 반응 사이클은 5가에서 4가 사이의 바나듐 원자가 변화를 수반한다.
V5+/V4+(5가 바나듐/4가 바나듐)의 비율은 가스 성분의 온도 및 분압에 따라 달라진다. 달리 말해, 사용된 촉매의 색상은 촉매가 노출된 조건에 따라 크게 달라질 수 있다. 비(非)황산화 바나듐은 거의 흰색인데 반해, 황산화 5가 바나듐(V5+)은 다양한 연갈색 또는 붉은 색조를 띤 노랑색으로 나타난다. 4가 바나듐(V4+)은 녹색, 연회색 또는 푸른색이다.
VK 촉매는 납품 당시 사전 활성화된 상태지만 SO3에 100% 포화된 상태는 아니다. 포화도가 100% 미만인 VK 촉매를 공급함으로써 얻을 수 있는 이점은 촉매가 습도에 덜 민감하다는 점이다.
3.2 포장
VK 촉매는 화이버 드럼이나 포대로 포장한 후 팔레트에 적재해 납품한다.
화이버 드럼은 내부에 폴리에틸렌 봉지를 사용해 밀봉하고, 완전 탈착이 가능한 덮개를 장착한다.
대형 포대는 내부에 폴리에틸렌 봉지를 사용해 밀봉하며, 인양 고리 (각 상단 모서리에 1개씩 설치된 끈 4개)를 갖추고 있다. 촉매 배출은 대형 포대의 하단에 있는 배출 슈트(활송장치)를 이용해야 한다.
3.3 취급
VK 촉매는 비유해물질로 분류되므로 운송 및 저장을 위해 특별한 안전 조치가 필요치 않다.
단, 촉매를 취급할 때는 해당 지역의 관련 규정을 엄격히 준수해야 한다.
촉매 용기가 부딪치지 않도록 주의해 취급하고, 촉매의 파손을 방지하기 위해 용기 (드럼)를 굴리지 않는 것이 중요하다.
과도한 먼지를 유발하는 취급 방법은 피해야 하며, 적절한 경우 기계적 환기를 사용해야 한다. 철저한 세척 및 개인위생 관행을 준수해야 한다. 촉매를 취급하는 동안에는 음식을 먹고 음료를 마시거나 흡연하지 않는다. 촉매 취급 후에는 반드시 손을 깨끗하게 씻는다.
호흡기 보호: 최소한 분진 마스크 사용 권장.
권장 제한치를 초과하는 노출 시 승인된 마스크 사용.
손 보호: 최소한 장갑 사용 권장.
눈 보호: 최소한 보호안경 사용 권장.
기타 보호: 매일 작업복을 갈아입는다.
보다 자세한 내용은 섹션 11 “안전”을 참조한다. |
