ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Контактное окисление сернистого газа из "Руководство к практическим занятиям по технологии неорганических веществ" Цель работы — освоить приемы исследования каталитической активности промышленного ванадиевого катализатора. [c.188] При производстве серной кислоты контактным способом окисление сернистого газа осуществляется на поверхности катализатора. Образующийся серный ангидрид поглощается концентрированной серной кислотой с образованием олеума. [c.188] Из приведенных данных следует, что реакция окисления сернистого газа обратима. [c.189] Степень превращения сернистого газа в серный ангидрид зависит от концентрации реагирующих веществ. Наибольший выход SO3 получается при оптимальном составе печного газа 70/0 SO2, 11% О2 и 82 /о N2. [c.189] Следовательно, с точки зрения полноты превращения сернистого газа в серный ангидрид нужно было бы выбирать возможно более низкую температуру. Однако для окончательного выбора температуры процесса необходимо также учитывать и скорость реакции. При температуре 400°С окисление сернистого газа идет с небольшой скоростью и лишь при применении платинового или специального высокоактивного ванадиевого катализатора. [c.190] Для окисления 30а в ЗОз в промышленных условиях при- меняют ванадиевые контактные массы, отличающиеся друг от друга составом и способом изготовления. Однако все они содержат УгОб в качестве катализатора, пиросульфат щелочного металла [K(Na)23207] в качестве активатора и носитель, состоящий КЗ алюмосиликатов, аморфной кремневой кислоты и других инертных примесей. [c.190] Четвертый этап наиболее медленный, и он лимитирует скорость катализа. [c.190] В качестве примера приводим значения константы скорости реакции, полученные при работе на одном из ванадиевых ката-лизаюров. [c.191] Для нормальной работы катализатора необходимо, чтобы газовая смесь содержала достаточное количество кислорода для окисления ЗОг, была сухой и чистой (не содержала примесей, являющихся каталитическими ядами). Ванадиевые контактные массы устойчивы в температурном интервале 440—600°С при более высокой температуре они спекаются и перестают работать. [c.191] Для осуществления процесса контактирования с максимальной скоростью его следует проводить при постоянном охлаждении газа по мере окисления сернистого таза (по кривой опти-мяльных темперятур проходящей через точки максимальны.х скоростей). [c.191] В современных контактных аппаратах, с целью приближения температуры к оптимальной, газовая смесь проходит последовательно несколько слоев контактной массы, между которыми в специальных теплообменниках производят охлаждение газа. До настоящего времени применяют аппараты с 3—5 слоями неподвижной (фильтрующей) крупнозернистой контактной массы. [c.191] В результате ряда исследований установлена эффективность окисления двуокиси серы в аппаратах с кипящим слоем катализатора. В лабораторных условиях можно моделировать процесс как с неподвижным, так и с кипящим слоем катализатора. [c.191] Схема лабораторной установки представлена на рис. 61. [c.191] Воздух для окисления ЗОг в ЗОз подается с помощью воз-ду.ходувки / пройдя ресивер 2, который служит для смягчения голчков, и осушительную склянку с хлоридом кальция 3, воздух поступает в смеситель 4. Сюда же, пройдя склянку с концентрированной серной кислотой 6, поступает сернистый газ из баллона 5. [c.191] Дозировка воздуха и сернистого газа осуществляется с помощью реометров 7. [c.191] Газовая смесь после смесителя поступает в предохранительную склянку 5 и из нее в фарфоровую трубку (с внутренним диаметром 18—20 мм и высотой 400—5O0 мм) контактной печи 9. [c.193] Внутри реакционной трубки печи помещена железоконстан-тановая термопара 10, присоединенная к гальванометру 11. В средней части печи (в кольцевое пространство между футляром термопары и стенкой фарфоровой трубки) помещено 15— 20 см ванадиевого катализатора. Нижняя часть печи загружается фарфоровыми колечками, на которые и укладывается катализатор. Электропечь снабжена тремя независимо регулируемыми (с помощью реостатов 12) обмотками. Это дает возможность регулировать температуру в отдельных частях печи и достигать требуемой изотермичности в зоне катализатора. Необходимо учесть, что колебания температуры в печи более 5°С недопустимы. [c.193] По выходе из контактной печи газовая смесь поступает в два поглотителя 13, заполненные концентрированной серной кислотой, и отводится на выхлоп. Содержание сернистого газа определяют до и после контактного аппарата путем поглощения SO2 титрованным раствором иода (стр. 13 и сл.). [c.193] Для проведения опыта включают в сеть обогревающую обмотку кечи. Послс того как температура в печи достигнет 300— 400 °С, включают воздуходувку. [c.193] Вернуться к основной статье