ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окисление диоксида серы при повышенном давлении из "Технология серной кислоты" Влияние давления на скорость реакции возможно оценить в кинетической области, где практически отсутствует влияние физических факторов. Повышение давления влияет как на скорость процесса, так и на состояние равновесия. Скорость реакции и выход продукта с повышением давления увеличиваются за счет повышения действующих концентраций ЗОг и Ог и увеличения движущей силы процесса. [c.163] Уравнения 1—4, несмотря на некоторые отличия, практически с одинаковой точностью (значения Я очень близки — соответственно 0,459, 0,447, 0,490 и 0,453) описывают экспериментальные данные зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Численные значения энергии активации в соответствующих температурных интервалах для этих уравнений близки к значениям, полученным из зависимости скорости прямой реакции от температуры ( 440-520=101—110 кДж/моль), Другая группа уравнений — уравнения 5—7 несколько лучше описывают экспериментальные данные Я имеет меньшие значения— соответственно 0,373, 0,329, 0,286), но численные значения энергии активации получаются значительно выше ( 440-520 = = 164—214 кДж/моль). [c.165] Существенным недостатком этой группы уравнений является тс, что при значениях х- 0 скорость реакции стремится к бесконечности, что противоречит физическому смыслу. Следует отметить, что зависимость цК=ЦТ) уравнения 7 по сравнению с другими уравнениями гораздо ближе приближается к линейной, и величины энергии активации, вычисленные по этому уравнению, больше, чем для других уравнений, отличаются от значений энергии активации, определенных из зависимости скоростей прямой реакции от температуры. [c.165] Например, Е (в кДж/моль) по уравнению Борескова (2-му) при температурах 420—440 °С равна 273, по 7-му уравнению — 374, при 440—520 соответственно 105 и 214, при температуре выше 520 °С — 8 и 143. [c.165] Как уже сказано, в последнее время разработаны ванадиевые катализаторы для переработки газов с повышенной концентрацией по ЗОг и под давлением, обладающие повышенной термостабильностью, с существенно более высокими активностями в области рабочих температур. Данные испытаний катализаторов для повышенных давлений приведены в табл. 31. [c.166] Учитывая, что температура газа на входе в последний слон катализатора несколько ниже приведенных, можно сделать вывод, что максимально возможная концентрация диоксида серы Б исходной реакционной смеси не должна превышать 10%. Необходимые температуры газа на входе в первый слой катализатора, рассчитанные так, чтобы температура в конце слоя составляла 600 °С, представлены в табл. 32. [c.167] Из приведенных данных следует, что цри концентрации в исходном газе выше 9% должна быть обеспечена принудительная стабилизация температуры в конце первого слоя катализатора. При этом в слой загружают такое количество катализатора (без запаса), чтобы при минимально возможной температуре на входе в I слой температура на выходе из него составляла 590 °С. При падении активности катализатора в процессе эксплуатации температуру на входе в слой следует определять таким образом, чтобы в конце слоя она была 590 °С. В этом случае необходима специальная система автоматической стабилизации режима. Оптимальные технологические режимы работы контактного аппарата на катализаторах ИК-4 и СВС под различным давлением при переработке газа, содержащего 9% 50г и 12% Ог, с достижением степени превращения 0,998, показаны в табл. 33 (хк — конечная степень превращения, и к — температура в начале и в конце слоя, Ск — необходимый расход катализатора в л на 1 т Нг504 в сутки). [c.167] Окисление высококонцентрированного 50г техническим кислородом под повышенным давлением целесообразно ввиду отсутствия в исходной смеси инертных газов. Однако градиент увеличения выхода с повышением давления непрерывно снижается. Для данной реакции выбор оптимального давления будет обусловлен экономическими показателями. [c.168] Вернуться к основной статье