ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамика реакций получения из сероводорода элементной серы из "Термодинамика химических процессов" Углеводородные газы газовых, газоконденсатных месторождений, попутные газы нефтепереработки и газификации углей содержат значительные [иногда до 30% (мол.)] количества сероводорода. [c.350] Технология получения элементной серы включает ряд стадий. [c.350] При 1200—1600 К осуществляется сжигание сероводорода (высокотемпературная зона — реакционная печь) с образованием серы, ЗОг, воды и ряда других соединений. При 800— 1100 К происходит охлаждение смеси газов с дальнейшим образованием серы, ЗОг, воды (зона средних температур — котел-утилизатор и технологические линии до первого конденсатора серы). При 500—700 К проводят реакции сероводорода и ЗОг на катализаторе (низкотемпературная зона — каталитические реакторы). [c.350] При анализе возможных результатов процесса Клауса используют термодинамические расчеты констант равновесия и равновесных составов, поскольку при температурах процесса экспериментальные выходы продуктов близки к равновесным. [c.350] Нами выполнен термодинамический расчет равновесия различных модификаций серы. При этом использованы термодинамические данные, которые представляются наиболее надежными [71]. [c.350] В табл. 94 приведены константы равновесия для взаимных переходов различных модификаций серы. [c.351] Из данных табл. 94 видно, что в высокотемпературной зоне термодинамически наиболее вероятно присутствие серы в виде модификации Зг. Атомная сера, которая может образоваться в результате высокотемпературной диссоциации НгЗ [72], ассоциируется в молекулы Зг. Лишь в очень малых количествах может появиться модификация З4. [c.351] Таким образом, только в среднетемпературной зоне нужнО определять количества различных модификаций серы. Доли основных модификаций в равновесной смеси представлены на рис. 36. [c.351] Эти данные получены для мольного отношения НгЗ Ог в исходной смеси, равного двум. Появление экстремума около 800 К связано с изменением преобладающего вида серы. Нетрудно заметить, что влияние давления мало. [c.352] Хотя и не все эти реакции независимы (суммирование реакций II и III дает реакцию I и т. д.) и при расчете равновесия их число можно уменьшить, ясно, что конверсия H2S в процессе Клауса зависит не только от температуры, давления, соотношения H2S О2, но и от содержания и молекулярной массы углеводородных газов, СО2, Н2О и др. [c.353] В последние годы осуществлен расчет сложного равновесия процесса Клауса минимизацией энергии Гиббса системы (см. гл. III). Расчет выполнен применительно к реальному сырью для процесса, протекающего последовательно в печи, котле-утилизаторе, трех последовательных секциях каталитический реактор — конденсатор . В табл. 95 даны результаты расчетов равновесия. [c.353] Вариант Б наиболее близок к условиям в реальном процессе. Из данных расчета ясно, что доля неизвлеченной серы довольно значительна (1,69%). [c.353] Термодинамический анализ позволил выявить влияние на конверсию Нг5 состава кислого газа. В табл. 97 даны составы газа на выходе из печи для промышленного кислого газа (базовый вариант) и газа, содержащего повышенные количества одной из примесей. Наименее вредной примесью является метан, но любая примесь уменьшает конверсию сероводорода в серу. Расчеты показали также, что равновесное содержание OS и С 2 значительно ниже, чем наблюдаемое в экспериментах [0,5—2% (мол.) на сухой газ после удаления серы]. Это делает целесообразным кинетическое совершенствование процесса. [c.354] Вернуться к основной статье