Скорость каталитического окисления диоксида серы

Каталитические процессы широко распространены в природе и эффективно используются в различных отраслях промышленности, иауки и техники. Так, в химической промышленности посредством гетерогенных каталитических процессов получают десятки миллионов тонн аммиака из азота воздуха и водорода, азотной кислоты путем окисления аммиака, триоксида серы окислением 50г воздухом и др. В нефтехимической промышленности более половины добываемой нефти посредством каталитических процессов крекинга, рифор-минга и т. п. перерабатывается в более ценные продукты — высококачественное моторное топливо, различного вида мономеры для получения полимерных волокон и пластмасс. К многотоннажным каталитическим процессам относятся процессы получения водорода путем конверсии диоксида углерода и метана, синтез спиртов, формальдегида и многие другие. Можно утверждать, что для любой реакции может быть создан катализатор. Теория катализа должна раскрывать закономерности элементарного каталитического акта, зависимость каталитической активности от строения и свойств катализатора и реагирующих молекул и тем самым создать необходимые предпосылки для предсказания строения и свойств катализатора для конкретной реакции, указать пути его получения. К описанию скорости каталитического процесса можно подходить, используя основные положения формальной кинетики и метод переходного состояния. При этом целесообразно сперва выделить общие закономерности катализа, присущие всем видам каталитических процессов, а затем рассмотреть некоторые специфические особенности отдельных групп каталитических процессов. [c.617]

Радикально-каталитический метод. Основан на электрохимическом окислении. Процесс протекает с достаточной скоростью иа платиновом электроде при разности потенциалов, соответствующей началу разряда ионов ОН . Образующиеся промежуточные продукты — радикалы ОН обладают высокой реакционной способностью и окисляют диоксид серы в жидкой фазе. В качестве окислителя диоксида серы в жидкой фазе можно использовать надсерную кислоту, образующуюся ири электролизе серной кислоты. [c.62]

Скорость каталитического окисления диоксида серы [c.210]

Катализаторы - это вещества, которые, изменяя скорость реакции, сами после реакции остаются химически неизменными. Без применения катализаторов скорость реакции окисления диоксида серы очень мала. Применение катализаторов позволило многократно увеличить скорость реакции. Способностью ускорять окисление 302, то есть каталитической способностью обладают различные металлы, их сплавы и оксиды, соли и многие другие вещества. [c.13]

Высокий выход продукта и наибольшая селективность процесса. Они обеспечиваются оптимальным режимом работы реактора температурой, давлением, концентрацией исходных веществ и продуктов реакции. Каталитический реактор должен так же обеспечить эффективное применение катализатора. Однако, большей частью имеется противоречие между высокой степенью превращения и интенсивностью работы реактора (рис. 19). С повышением объемной скорости степень превращения (или общий выход продукта) неизбежно снижается, тогда как интенсивность рабогы реактора возрастает. В циклических схемах (замкнутых ХТС) преимущества отдают интенсивности, в схемах с открытой цепью (разомкнутые ХТС)—высокой степени превращения при наибольшей селективности. Так, в циклической схеме синтеза аммиака при объемной скорости до У = 40 000 ч-, степень превращения азота (выход аммиака) за один проход составляет лишь 12— 14%. При окислении диоксида серы в схеме с открытой цепью при объемной скорости V = 600 ч получают степень превращения до 99%. [c.78]

Газовая смесь, очищенная от твердых и жидких частичек, может быть подвергнута химическим способам очистки, -например нейтрализации (кислот или оснований), окислению (оксидов азота или диоксида серы), восстановлению (оксидов азота, хлора). Вслед за химическими способами очистки во многих случаях также осуществляется адсорбция или абсорбция получающихся веществ. Окислительные и восстановительные процессы, используемые в очистке, часто являются каталитическими. Катализаторы используют, чтобы обеспечить высокие скорости, протекания химических реакций, а значит повысить производительность очистного оборудования. [c.512]

При температуре ниже 400 °С степень окисления диоксида серы близка к 100 %, однако при этом скорость реакции даже в присутствии катализатора очень мала. Температура, при которой начинается каталитическая реакция окисления диоксида серы в триоксид, это — температура зажигания контактной массы (для данного катализатора составляет 440 °С) при меньшей температуре активность катализатора резко падает. С увеличением кислорода в газе температура зажигания несколько снижается. В связи с обогащением газа кислородом по мере прохождения слоев катализатора (за счет подачи воздуха на охлаждение) температура газа на входе в IV слой может быть снижена до 425 °С. Максимальная температура газа на выходе из слоя контактной массы не должна превышать 580—600 °С во избежание спекания массы и потери ее активности. [c.114]

В работе [1] изучалось влияние вынужденных колебаний концентраций на входе в реактор, где протекал процесс окисления диоксида серы на ванадиевом катализаторе. В процессе опытов циклически изменяли соотношение реагентов ЗОг/Ог вокруг средней величины, равной 0,6. Минимальное отношение концентраций ЗОгЛЗг равнялось 0,2, а максимальное — 1. Была получена экстремальная зависимость средней за период с скорости реакции от величины периода, причем максимум приходился на = 4—5 ч и величину отношения ЗОг/Ог = 0,3—0,4. Температура смеси на входе в реактор составляла 405°С. Опыты проводились при малых степенях превращения и вдали от равновесных режимов. Оценки скорости процессов, протекающих в этой системе, показали, что характерные времена протекания переходных режимов в каталитическом цикле значительно меньше длительности периодов, при которых наблюдалось заметное увеличение скорости химического превращения. Объяснение этого факта, по-видимому, надо искать в том, что, как уже обсуждалось в гл. 1, в области низких температур значительная часть ванадия находится в неактивной четырехвалентной форме, Характерные времена переходных режимов изменения концентрации связанные с кристаллизацией и ра- [c.31]

В действительности, ниже 600°С окисление происходит через образование сульфатов железа в качестве промежуточных соединений, а при более высоких температурах сначала образуется РеО, а затем уже РезОд или РегОз. Во всех случаях при окислении сульфида образуется пленка оксидов железа, и дальнейшее выгорание серы лимитируется обычно скоростью диффузии кислорода воздуха к неокисленному ядру Ре8 и обратной диффузией диоксида серы из глубины частицы. Именно этот процесс внутренней диффузии и лимитирует общую скорость обжига колчедана. До 57о всей серы колчедана переходит в газ в виде 8О3. Триоксид серы получается вследствие окнсления 8О2 при каталитическом действии огарка, а также за счет разложения сульфатов, которые [c.118]

Значительное изменение концентрации исходн веществ Си, Си может привести к замене одного лимитир) щего этапа процесса другим. Соответственно изменится и вид 1 нетического уравнения. Так, в реакциях окисления органиче < примесей кислородом воздуха при большом избытке кислорс общая скорость процесса и не зависит от концентрации кис, рода Со,, а при недостатке кислорода — пропорциональна Кроме того, значительное изменение концентрации может п вести к появлению нового химического соединения реагента с тализатором, дающего отдельную кристаллическую фазу, к правило, каталитически неактивную. Например, при окис, НИИ 50г в 50д на оксиднованадиевом катализаторе сильное ло1 шение концентрации диоксида серы приводит к образован [c.32]

Значительные преимущества дает использование в процессах парциапьного окисления вместо молекулярногю кислорода других окислителей - оксидов азота, диоксида серы, пероксида водорода и др. В этом случае реакции глубокого окисления идут с очевь малыми скоростями, что способствует достижению высокой селективности парциального окисления. Как и в любом каталитическом процессе, в парциальном окислении углеводородов центральным звеном является катализатор, который не только ускоряет химическую реакцию, но и сам под действием реакционной силы переходит в новое состояние, характеризук>-щееся определенными фазовым составом и степенями окиспения входящих в него эпементов. [c.178]