ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соловьев. Активность термически устойчивых ванадиевых катализаторов для окисления сернистого ангидрида из "Ванадиевые катализаторы для контактного производства серной кислоты" Применяемые ванадиевые катализаторы не обладают достаточной термической устойчивостью. Активность их при повышенных температурах со временем постепенно снижается, и это затрудняет интенсификацию процесса получения серной кислоты контактным методом. Известно, например, что увеличение производительности аппаратуры может быть достигнуто повы-шение.м концентрации сернистого ангидрида до 8—8,5%. Однако Б этих условиях катализатор БАВ быстро выходит из строя в связи с его перегревом. [c.76] Причины термической нестойкости ванадиевых катализаторов исследовались во. многих работах. М. М. Макаров предполагает, что снижение активности вызывается полиморфным превращением кремнезема, в результате которого уменьшается удельная поверхность катализатора и изменяется поверхностная концентрация ванадиевых соединений. [c.76] В дальиейше.м были предложены другие объяснения причин термической нестойкости катализатора. Согласно одному из них, главная причина заключается в связывании калия носи-теле.м, вследствие чего выделяется. малоактивная фаза чистой пятиокиси ванадия . [c.76] Независимо от того, какое из двух объяснений наиболее правильно, введение в качестве носителя кристаллического кремнезема должно дать положительный эффект. [c.76] Действительно, по первому представлению, катализатор, приготовленный на кварце, должен быть термически стабильны.м, так как кварц не будет испытывать полиморфного превращения. Согласно второ.му представлению, тер.мическая стабильность будет обусловлена пониженной реакционной способностью кристаллического кварца при взаи.модействии с пиросульфатами и пиросульфованадатом калия по сравнению с аморфным силикагелем. [c.76] В литературе показано, что эффективность пористых катализаторов определяется их пористой структурой. [c.77] Очевидно, что для повышения активности катализаторов, приготовленных на кварце, необходимо придать нм выгодную пористую структуру. Это и явилось предметом описываемых ниже исследований. [c.77] Активность полученных катализаторов определяли в изотермических условиях на установ.ке, описанной в литературе, пропуская при разных температурах газ, содержащий 10% SO2. [c.77] В экспериментах принимал участие В. К. Киселев. [c.77] Активность полученных таким образом катализаторов плохо воспроизводилась. Несколько лучшая воспроизводимо сть получалась, когда гель кремнезема готовился отдельно. Характерно, что в этом случае макси.мум активности наблюдался у катализатора, содержащего 4—5% геля пятиокиси ванадия. [c.78] Более удачным способом получения оптимальной структуры катализатора является введение геля пятиокиси ванадата в носитель при этом воспроизводимость активности была удовлетворительной (табл. 1). [c.79] Если величину удельной поверхности катализаторов, содержащих 6,857о пятиокиси ванадия, принять за единицу и сравнивать с величинами удельных поверхностей при другом содержании пятиокиси ванадия этих же фракций, то оказывается. [c.79] Снижение активности катализаторов при уменьшении со-лержания пятиокиси ванадия вызвано, по-видимому, отсутствием на некоторой части поверхности катализатора активного компонента. Уменьшение йсе активности с повышением содержания пятиокиси ванадия в тех случаях, когда применяются различные фракции кварца и фарфора, происходит, очевидно, в связи с у.меньшением рабочей поверхности контакта из-за замазывания пор. [c.80] Термическую стойкость полученных катализаторов опреде-.ляли, нагревая их при температуре 700°С в течение пяти часов. Полученные результаты приведены в табл. 3. [c.80] Как видно из полученных данных, прокаливание катализатора на кварце при 700° С не снижает его активности (в противоположность катализатору БАВ) наоборот, наблюдается даже некоторое увеличение активности. [c.80] На рис. 2 показана зависимость степени контактирования от количества угля, вводимого в катализатор. Оптимальное содержание угля составляет для I фракции около 5% для II фракции— 18% для III фракции — 30% для IV фракции — 45% и для V фракции — 35% угля. [c.81] Максимум активности оказывается довольно расплывчатым, поэтому небольшое изменение оптимальных условий существенно не влияет на активность катализатора. [c.82] Вернуться к основной статье