Сернистый ангидрид как катализатор

Присутствие серного ангидрида в обжиговом газе нежелательно, так как способствует образованию плотных корок пыли на электродах в электрофильтрах. Обжиговый газ печей КС содержит незначительное количество 50з (см. рис. 3-3, стр. 74). что является их важным достоинством. Однако в последующей аппаратуре сернокислотных систем по мере охлаждения газа происходит дополнительное образование серного ангидрида в результате окисления сернистого ангидрида (катализатором этого процесса служат огарковая пыль, футеровка и др.). Чтобы уменьшить возможность образования серного ангидрида в аппара- [c.93]

Реакция окисления серы в сернистый ангидрид соответствует меньшему тепловому эффекту, чем реакция окисления серы в серный ангидрид. Почему выгодно применять катализатор для получения серного ангидрида окислением сернистого Ответ При повышенной температуре равновесие смещено в сторону образования экзотермического продукта — сернистого ангидрида. Катализатор дает возможность вести реакцию с надлежащей скоростью при относительно невысоких температурах. [c.445]

Так, например, в одном из производств формалина при направлении ветра со . тороны ТЭЦ было отмечено значительное снижение выхода формальдегида при контактно-каталитическом процессе его получения из метанола окислением воздухом. В данном случае фактором, замедляющим реакцию, оказался тоже сернистый ангидрид, содержащийся в дымовых газах ТЭЦ, который, попадая с атмосферным воздухом, подаваемым воздуходувками в систему контактирования, отравлял катализатор. [c.168]

Наиболее важным этапом создания процесса является разработка катализаторов, которые должны отвечать как общим требованиям, предъявляемым катализаторам - высокая активность, стабильность, механическая прочность и термическая устойчивость и т.д., так и обладать специфическими свойствами, а именно, селективно превращать сероводород в элементную серу без образования сернистого ангидрида и других побочных продуктов быть инертным по отношению к углеводородам и не отравляться ими. Рядом зарубежных фирм, а также отечественными специалистами разработаны катализаторы, прошедшие опытные и промышленные испытания. К ним относятся оксидные катализаторы на основе дешевого и доступного сырья, технология изготовления их простая и не требует дорогостоящего оборудования. Высокая активность и стабильность катализатора позволяет вести процесс при времени контакта в 4-5 раз меньше, чем по традиционной технологии Клауса, обеспечивая за счет этого резкое уменьшение металлоемкости и габаритов установок. [c.172]

Воздух, пройдя компрессию до 5 атм и охладившись в теплообменниках, поступает в сушильную башню, где освобождается от влаги. После подогрева он поступает в печь для сжигания серы. На выходе из печи объемная доля сернистого ангидрида составляет 12%. Пройдя котел-утилизатор, в котором генерируется перегретый пар Р = 40 атм), газ охлаждается и последовательно проходит три слоя контактной массы (между слоями газ охлаждается в теплообменниках). После охлаждения до 200° С газ поступает на промежуточную абсорбцию, где отводится основное количество сернистого ангидрида, что способствует смещению равновесия реакции окисления сернистого ангидрида в сторону образования серного ангидрида. После подогрева газ поступает еще на один слой катализатора, после чего идет на окончательную абсорбцию и затем на возвратную турбину газотурбинной установки. [c.609]

Мухленов И. П., Румянцева Е. С., Филатов Ю. Ф., Контактные аппараты со взвешенным слоем катализатора для окисления сернистого ангидрида, в сб. Всесоюзная конференция по химическим реакторам , т. 2, Новосибирск, 1965, стр. 314. [c.575]

О структуре износоустойчивого ванадиевого катализатора окисления сернистого ангидрида в псевдоожиженном слое. Хим. пром., № 6, 423 (1967). [c.575]

Катализаторы могут ускорять химические реакции в сотни тысяч и в миллионы раз. Благодаря их применению стало возможным проводить при не очень высоких температурах такие экзотермические реакции, которые без катализаторов были просто невозможны из-за того, что реакция могла бы начаться с заметной скоростью лишь при очень высоких температурах, соответствующих полному сдвигу равновесия в сторону исходных веществ, т. е. практически к нулевому выходу продукта. К реакциям такого типа, промышленное осуществление которых было бы невозможно без катализаторов, относятся, в частности, окисление сернистого ангидрида, синтезы аммиака, метанола, этанола в паровой фазе и многие другие важнейшие промышленные процессы. [c.8]

Конденсации паров на холодных теплообменных поверхностях при применении жидких хладагентов не происходит, так как первичные зародышевые микрокапли конденсата постоянно снимаются зернами катализатора и испаряются на них. Это, в частности, показано опытами по окислению влажного сернистого ангидрида [81 ] и нри заводских испытаниях контактных аппаратов [26]. [c.106]

Для окисления сернистого ангидрида на железоокисном катализаторе с размерами т = 0,38—0,75 мм [631 [c.116]

Контактное окисление сернистого ангидрида является типичным примером гетерогенного, окислительного, экзотермического катализа. Это один из наиболее изученных каталитических синтезов. В СССР наиболее основательные работы по изучению процесса окисления сернистого ангидрида, моделированию контактных аппаратов и разработке катализаторов проведены Боресковым, Слинько и их сотрудниками [2—6]. [c.139]

В однополочный контактный аппарат с кипящим слоем контактной массы газ поступает с температурой более низкой, чем температура зажигания катализатора. В нижней части слоя газ нагревается за счет тепла реакции до заданной оптимальной температуры 550— 590° С и окисляется до заданной степени, которая при разных условиях может составлять от 60 до 80%. Температура поступающего газа определяется из уравнения теплового баланса слоя или ориентировочно по формуле (III.12). Газ из форконтакта проходит пылеуловитель и теплообменник, а затем поступает в контактный аппарат с фильтрующими слоями катализатора для завершения окисления сернистого ангидрида. [c.150]

При определенном размере частиц достигается полное использование внутренней поверхности и дальнейшее измельчение их не ведет к повышению активности катализатора. С ростом температуры резко растет скорость реакции. Скорость массопереноса незначительно повышается с температурой. Из этого следует, что для более высоких температур полное использование внутренней поверхности должно наблюдаться на частицах меньшего размера. Это подтверждают и данные рис. 131. Если при 550° С полному использованию внутренней поверхности соответствует относительная величина внешней поверхности — 0,8, то при 630° С она повышается до 1,2. Аналогичные зависимости были получены нами для процессов Лот конверсии окиси углерода, синтеза 1 2 аммиака и метанола, окисления сернистого ангидрида. [c.245]

Реакции окисления сернистого ангидрида и аммиака, синтеза аммиака из азота и водорода не могут идти с необходимой для производства скоростью без примене-ния катализаторов. Таким образом, катализаторы, ускоряя соответствующие реакции в миллионы раз, обеспечивают возможность промышленного производ- ства аммиака, азотной и серной кислот. [c.10]

Ранее для окисления сернистого ангидрида применяли весьма активный платиновый катализатор. Однако без очистки газа от окиси мышьяка он терял активность через несколько минут работы. Поэтому требовалась количественная очистка газа от окиси мышьяка, которую трудно было обеспечить. Используемый ныне ванадиевый катализатор (см. стр. 116) при низких температурах (400—450 °С) в сотни раз менее активен, чем платиновый, но отравляемость его мышьяком в несколько тысяч раз ниже, чем платинового. Именно это и явилось одной из основных причин перехода от платинового катализатора к ванадиевому, хотя такой переход вызвал значительное усложнение аппаратуры и условий в отделении катализа. Таким образом, при разработке новых катализаторов в ряде случаев необходимо учитывать прежде всего устойчивость катализатора в условиях его работы, а требование к его активности оставлять на втором плане. [c.13]

К реакциям, протекающим по окислительно-восстановительному механизму, относятся такие, как гидрирование олефинов, ароматических соединений и других соединений с кратными связями, СО и СО2 до метана, дегидрирование органических соединений, синтез аммиака, синтез углеводородов и спиртов из СО и водорода, окисление углеводородов, а также сернистого ангидрида и аммиака и т. д. Все эти процессы являются гомолитическими [4], при которых промежуточное взаимодействие с катализатором включает гомолитический разрыв двухэлектронных связей в реагирующих веществах и образование связей с катализатором с использованием неспаренных электронов последнего. [c.26]

В некоторых случаях отравление катализатора обусловлено сорбционными и химическими процессами одновременно. Так, установлено, что при окислении сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе присутствие соединений мышьяка вызывает как необратимое (химическое), так и обратимое (сорбционное) отравление. Отравление в целом для этого случая относится к не полностью обратимому, т. е. после исключения яда (соединения мышьяка) из реакционной смеси активность катализатора восстанавливается лишь частично [36, 38, 42]. [c.67]

Указанный метод состоит в том, что носитель (сорбент) растворяется в расплаве ванадатов щелочных металлов, меняя ири этом свою макроструктуру. Это было установлено при создании износоустойчивого ванадиевого катализатора КС для окисления сернистого ангидрида во взвешенном слое. Этот катализатор был получен путем пропитки носителя — алюмосиликатного катализатора крекинга — раствором солей ванадия с последующей его термической обработкой [89—94, 147—149, 153]. Как известно, алюмосиликатный катализатор крекинга — материал, имеющий вполне определенную, сформировавшуюся глобулярную пористую структуру [84, 122]. Радиус большинства иор составляет единицы и десятки ангстрем. При прокаливании пропитанного соединениями ванадия (например, КУОз) алюмосиликата, структура его изменяется следующим образом радиус иор увеличивается на 1—3 порядка при пропорциональном уменьшении удельной поверхности суммарный же объем изменяется очень незначительно. Результаты, свидетельствующие о трансформации структуры алюмосиликата, представлены на рис. 33. Данные отражают средние результаты многочисленных серий опытов. [c.86]

В производстве катализаторов любым методом следует учитывать условия их эксплуатации. Так, при изготовлении ванадиевого катализатора КС для окисления сернистого ангидрида, это, в первую очередь, относится к температуре термообработки. [c.89]

Катализатор, содержащий хлориды, не активен. Его активируют путем обработки сернистым ангидридом при 400—600 °С. Образующийся при этом 0з вытесняет хлор. Обычно активацию [c.120]

На основании результатов проведенного анализа был сделан вывод о возможности улучшения характеристик исследуемой системы путем добавления еще одного слоя контактной массы и иерерасиределения количества катализатора на нолках реактора окисления сернистого ангидрида. Использование СКДИ ADAR существенно помогло в решении и этой задачи, поскольку система обладает широкими возможностями отображения информации и вывода ее на различные устройства ЭВМ (начиная от просмотра резу.т1ьтатов в темпе счета на экране видеотерминала ( динамический вывод) и кончая получением твердой копии на печатающем устройстве), а также предоставляет исследователю возможность активного вмешательства в процесс расчета. [c.277]

Третье направление - применение реакции прямого окисления для очистки отходящих газов установки Клауса. Причем по одному варианту, сернистый ангидрид и другие серусодержащие компоненты отходящих газов предварительно восстанавливают до Н З, а затем окисляют до серы. По другому, процесс Клауса проводят в избытке сероводорода с последующим окислением избыточного сероводорода в серу на твердых катализаторах. [c.172]

Процесс Модоп. Процесс отличается высокой селективностью в конверсии углеводородсодержащих соединений серы. Такая селектив-ность процесса достигается благодаря применению оксиднотитанового катализатора, на котором сероводород может превращаться в серу, взаимодействуя со стехиометрическим количеством воздуха с образованием лишь следов сернистого ангидрида при полном отсутствии серного ангидрида. Катализатор Ск -31, применяемый в процессе, на 80% состоит из диоксида титана и сохраняет высокую активность в течение многих лет непрерывной работы [1]. [c.176]

Новый катализатор состоит из носителя, на которьм нанесен оксид активного металла. Он обеспечивает полную конверсию сероводорода в элементную серу при ничтожно малом образовании сернистого ангидрида даже в присутствии избыточного воздуха. Катализатор не чувствителен к высоким концентрациям воды в технологическом газе, не катализирует окисления окиси углерода, водорода, метана и образования карбонилсульфида и сероуглерода, обладает химической и термической стабильностью и достаточной механической прочностью. [c.179]

Коррекция моделирующих блоков осуществлялась по следующим параметрам теплообменная аппаратура (плавилка серы, котел-утилизатор, экономайзеры, теплообменники) — по коэффициенту теплопередачи печь для сжигания серы — по объемному коэффициенту тепловой нагрузки реактор окисления сернистого ангидрида — по параметру, характеризующему активность катализатора (предэкснонента в выражении для константы скорости реакции) абсорбционная аппаратура — по количеству [c.609]

К разрабатываемым В настоящее время новым схемам производства серной кислоты относятся циклические схемы. В одной из таких схем использовано кислородное дутье для подачи концентрированного газа, содержащего до 60% сернистого ангидрида, в контактный аппарат с кипящ1им или стационарным слоем (Катализатора. На одном или двух слоях катализатора окисляется 60—70% газа. Затем в абсорбционном аппарате выделяется кислота, а оставшийся газ нalпpa вляeт я в печь для снижения температуры при сжигании серы или колчедана в токе чистого кислорода и ретура. Использование газа высокой концентрации делает возможным создание мощных систем с аппаратами небольших размеров. [c.222]

В тех случаях, когда циркуляционные компрессоры участвуют при операциях регенерации катализатора, они проверяются нз условий обеспечения подачи инертных или дымовых газов в требуемом количестве на различных ступенях регенерации катализатора и заданного давления. Кратность циркуляции при операциях выжига кокса обычно рекомендуется выбирать в пределах 500—1000 м /ч на 1 м регенерируемого катализатора. Особое внимание следует обращать также на наличие в циркулирующих дымовых газах компоиеитоз, вызывающих нарушение прочностных характеристик компрессоров, таких как сернистый ангидрид, хлористый водород, особенно в присутствии влаги. В последних случаях в проектах закладываются мероприятия по очистке и осушке циркулирующих дымовых газов. [c.179]

Возможность поступления газа при температурах ниже даст возможность перерабатывать при температурах, близких к оптимальным, концентрированные газы без перегрева катализатора при одновременном снижении энергетических затрат на подогрев газа и упрощении или полной ликвидации предварительных теплообменников. Так, нанример, применение кипящего слоя катализатора позволяет высокоэффективно окислятй сернистый ангидрид в серный с применением технического кислорода в газовых смесях, иолучаемых при кислородной плавке цветных металлов и содержащих до 60% 80а, тогда как для окисления в неподвижном слое необходимо разбавлять воздухом высококонцентрированные газы до 7—9% 80 2 во избежание перегрева катализатора. Для ряда процессов первостепенное значение имеет возможность повышения конечного выхода продукта экзотермической реакции примерно в 1,5—2 раза по сравнению с неподвижным слоем (рис. 46, а). [c.95]

Рис. 55. Степень окисления сернистого ангидрида во взвешенном слое окисно-железного катализатора в зависимости от временп контакта.

Каталитическое окисление сернистого ангидрида в серный — основной процесс в производстве серной кислоты. В контактном способе производства серной кислоты [1] сернистый газ обычно получают обжигом сульфидных руд или сжиганием серы. Затем газ тщательно очищают от пыли, тумана серной кислоты и контактных ядов, сушат и подают компрессорами в контактное отделение. В контактном отделении газ подогревается в теплообменниках до температуры зажигания катализатора и проходит в контактных аппаратах через слои катализатора. На катализаторе идет окисление 802 кислородом, содержащимся в исходном газе. Далее газ, содержащий 80з, охлаждается в теплообменниках сначала исходным газом, затем воздухом. Серный ангидрид поглощается серной кислотой с образованием олеума или моногидрата Н2804. [c.139]

Гидродинамика кипящего слоя изучалась в значительной степени именно в условиях окисления сернистого ангидрида на ванадиевых и окисножелезных катализаторах. Гидродинамическая обстановка катализа при окислении SOj характеризуется обычно следующими параметрами размеры зерен катализатора от 0,5 до 2,5 мм кажущаяся плотность ванадиевого катализатора примерно 1350 кг. м линейная скорость газовой смеси 0,3 —1,5 м1сек, что со- ответствует числам взвешивания (псевдоожижения) 1,5—4,0 высота каждого отдельного слоя катализатора от 150 до 600 мм, при диаметрах промышленных аппаратов от 2,5 до 10 ж и больше плотность газовой смеси (в зависимости от температуры и концентрации S0,) 0,4—0,7 кг м динамический коэффициент вязкости 3.1Q-5 4-10" н-сек м . [c.146]

Контактные аппараты КС для окисления сернистого ангидрида бывают различных конструкций в зависимости от условий их применения. До последнего времени использовались исключительно цилиндрические аппараты. Успешно испытаны в эксплуатации решеткп с колпачковыми и туннельными распределителями газа. Все пспытанные аппараты имеют расширение на выходе газа с целью сепарации отдельных фонтанных выбросов катализатора. В опытных аппаратах и на верхних полках промышленного многополочного аппарата успешно применены водяные холодильники непосредственно в кипящем слое катализатора. [c.150]

Одновременно со снижением энергии активации во многих случаях происходит уменьшение порядка реакции. Так, гомогенное некаталитическое окисление сернистого ангидрида происходит по реакции третьего порядка (п = 3) 2SO2-Ь О2 = 250з. При обычных производственных условиях каталитического окисления на малоактивном окисно-железном катализаторе ( =120 — 160 кДж/моль SO2) п — 2,5 на более активном ванадиевом катализаторе п= 1,8, а на самом активном платиновом катализаторе порядок реакции снижается до п = 1 [13]. [c.22]

В ряде случаев время достижения катализатором стационар-.ного состояния велико, и он в течение длительного срока сохраняет свойстаа, отличные от свойств, характерных для равновесия системы. Этим объясняется наличие гистерезисной петли на кривых активности катализатора (рис. 7)..При повышении температуры образование нового более активного соединения и соответственный рост константы скорости характеризуется нижней кривой петли а при понижении — верхней. Такой характер кривых наблюдается в частности при окислении сернистого ангидрида [13]. [c.41]

Примером мультидисперсного катализатора может служить износоустойчивый ванадиевый катализатор КС для окисления сернистого ангидрида во взвешенном слое [89—94]. В табл. 5 и на рис. 26 и 27 представлены его структурные характеристики, из которых отчетливо видно, как происходит распределение объема пор по радиусам и какой вклад в общую поверхность вносят поры различного размера. Диаметр основных пор группируется около значения 1000 А, которые считаются наиболее оптимальными при окислении [c.78]

БАВ — солевой осажденный катализатор, применяемый в сернокислотной промышленности для окисления сернистого ангидрида [25, 51—56]. Бариевая алюмованадиевая масса представляет собой смесь примерно следующего состава УгОб-128102-0,5А120з-2К20 [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология