Катализаторы окисления сероуглерода

КАТАЛИЗАТОРЫ ОКИСЛЕНИЯ СЕРОУГЛЕРОДА [c.273]

В данной главе рассматриваются катализаторы окисления окиси углерода, водорода, аммиака, сернистого газа, сероводорода, сероуглерода, хлористого водорода. Целесообразность рассмотрения катализаторов этих процессов в отдельной главе обусловлена, в первую очередь, большой практической значимостью указанных реакций. Действительно, каталитическое окисление сернистого газа, аммиака обеспечивает получение наиболее многотоннажных продуктов химической промышленности— серной и азотной кислот. Окисление хлористого зодорода представляется очень важным с точки зрения регенерации хлора, а разработка катализаторов окисления СО, H2S, Sa необходима для создания Э( х )ективных методов очистки газовых выбросов от этих токсичных веществ. Наконец, реакция окисления водорода, будучи удобным модельным процессом, приобретает, благодаря своей высокой экзотермичности и отсутствию токсичных продуктов сгорания, все большее значение как перспективный источник энергии. [c.216]

Несмотря на то что проблема каталитического окисления сероуглерода представляет значительный практический интерес с точки зрения очистки газовых выбросов, литература по катализаторам этого процесса крайне скудна. [c.273]

Этого, по-видимому, нельзя сказать о процессах окисления таких веществ, как SO2, HaS, H l. Необходимость обеспечения стабильной работы катализаторов окисления этих соединений (а также Sj) приводит к тому,что эффективные контакты упомянутых процессов (за исключением, пожалуй, только платины как катализатора окисления SOa) существенно отличаются от катализаторов, которые используются для окисления углеводородов, СО, NHg, На- Интересной особенностью реакций каталитического окисления хлор- или серусодержащих неорганических соединений является то, что относительная роль активации участников реакции — окисляющегося вещества и кислорода — различна для разных процессов. Например, при каталитическом окислении сероуглерода определяющее значение имеет, по-видимому, легкость активации кислорода наиболее активными катализаторами этой реакции являются сульфиды никеля, кобальта, а также серебряно-марганцевый катализатор (последний химически связывает образующиеся окислы серы и при этом дезактивируется). В то же время, на лучших катализаторах окисления SO2 (ванадий-калий-сульфатно-силикагелевом) и хлористого водорода (хлорид меди, окись хрома) обеспечивается активация не только кислорода, но и окисляющихся молекул. Очевидно, в этих случаях активации только одного из участников реакции недостаточно для эф )ективного протекания процессов. Наконец, окисление HaS на наиболее эффективных катализаторах этой реакции — бокситах, алюмосиликатах — лимитируется активацией именно сероводорода, который в этом состоянии легко окисляется молекулярным или физически сорбированным кислородом. [c.282]

Этот катализатор, однако, может быть эффективно применен только при окислении микропримеси сероуглерода в воздухе, поскольку продукт окисления Sg — сернистый газ — взаимодействует с катализатором, переводя двуокись марганца в неактивный сульфат. Даже при концентрации Sg 0,1—1 мг м катализатор полностью теряет активность после 4000 ч работы. Его можно регенерировать путем вымывания сульфата Мп кипячением в дистиллированной воде с последующей сушкой и прогревом при 240—250° С. [c.274]

Сероуглерод окисляется не только на сульфидных контактах, содержащих железо углях, но также на серебряно-марганцевом катализаторе, что, по-видимому, обусловлено в первую очередь наличием на их поверхности достаточно подвижного кислорода. В последнем случае окисление Sg является типичным каталитически-реакционным процессом , характерным для тонкой очистки газов, поскольку оно сопровождается химическим связыванием сернистого газа, который образуется в результате реакции 1562]. Нужно подчеркнуть, что такое двойное использование катализатора — как собственно катализатора, и как поглотителя выделяющегося сернистого газа—возможно только при окислении микропримеси Sg, поскольку только в этих условиях катализатор достаточно длительное время сохраняет свою активность. [c.274]

Следует указать, что аналогично сероводороду сероуглерод окисляется при комнатной температуре на так называемом окисленном глиноземе [511]. Это окисление, однако, прекращается после расходования находящегося на поверхности катализатора активного кислорода. [c.274]

Метан — углеводород, наиболее прочный и устойчивый к химическим воздействиям. При каталитическом окислении и неполном сгорании образует смесь метанола, формальдегида и др. При взаимодействии с серой при 780—980 К образует сероуглерод СЗг (в присутствии катализаторов) [40]. [c.20]

Выбор метода очистки газа от органических соединений серы также зависит от характера этих примесей. Сероокись углерода, сероуглерод и меркаптаны сравнительно легко превращаются в сероводород в присутствии катализаторов. При наличии в газовой смеси водорода реакции гидрирования органических соединений серы протекают наиболее полно. По горячему адсорбционному способу с применением поглотителя ГИАП-10 можно полностью удалять из газа такие примеси, как OS, S.y и меркаптаны. При наличии в газе тиофена рекомендуется холодный адсорбционный способ (с применением активированного угля), но он мало эффективен для очистки газов, содержащих OS. От сероокиси углерода газ хорошо очищается путем окисления на активированном угле. [c.212]

Нижний слой угля, в котором происходит окисление НгЗ до элементарной серы, регенерируется значительно реже верхнего слоя. С этой целью производится экстрагирование сероуглеродом нижнего адсорбирующего слоя, насыщенного серой до 100 % (масс.). После его выпаривания получают очень чистую элементарную серу. Поскольку в иодсодержащем активном угле образуются также следовые количества серной кислоты вследствие продолжающегося окисления сероводорода, нижний слой следует время от времени промывать водой, чтобы предотвратить блокирование поверхности угля-катализатора. При этом теряется некоторое количество иода, поэтому через определенные интервалы уголь нижнего слоя приходится дополнительно пропитывать, что можно сделать без выгрузки угольной шихты из адсорбера. [c.109]

На установках третьего типа адсорбции сероуглерода на обычном активном угле предшествует окисление сероводорода на специальном угле-катализаторе . Оба процесса протекают в одном аппарате. Уголь к моменту регенерации может содержать до 100% серы по отношению к собственной массе. [c.165]

Другим направлением в очистке вентиляционных газов вискозных производств, развиваемым в последнее время как у нас в стране, так и за рубежом, является метод очистки от сероводорода, совмещенный с рекуперацией сероуглерода [16]. Процесс совмещенной очистки заключается в каталитическом окислении сероводорода кислородом воздуха до элементарной серы и физической адсорбции сероуглерода на активном угле. Очистка от серы происходит в лобовых слоях активного угля, являющегося катализатором реакции [c.16]

С помощью этой теории удалось объяснить, почему в таких реакциях, как дегидрирование пропана и циклогексана, диспропорциониро-вание циклогексана, гидрогенолиз сероуглерода, дегидрирование изопропилового и этилового спиртов, окисление углеводородов, изомеризация бутана и др., минимум активности приходится на катализаторы, содержащие катионы с электронными конфигурациями °, , [c.14]

Катализаторы окисления сероводорода часто содержат диоксид титана, применяемый как в качестве активной фазы, так и в качестве носителя. Чистые титаноксидные катализаторы не отличаются высокой механической прочностью. Поэтому обычно в их состав вносятся специальные добавки, способствующие повышению прочности. Так для обессеривания кислого газа, содержащего сероводород, сероуглерод и серооксид углерода. [c.65]

Яды специфичны для различных катализаторов, как и для различных реакций, в которых катализаторы принимают участие. Например, водород действует как яд при образовании воды на сплавах благородных металлов и железа, а кислород отравляет синтез воды на сплавах из благородных металлов и никеля [238] Вода при высокой концентрации отравляет сжигание окиси >тлерода иа различных катализаторах [56]. Соединения мышьяка являются сильными ядами для катализаторов, применяемых в контактном процессе получения серного ангидрида. Мышьяковистый ангидрид — сильный яд для каталитической гидрогенизации с платиной вследствие восстановления его в арсин. Тот же самый яд оказывает относительно слабое действие на активность платины при разложении перекиси водорода. Таким образом, некоторые вещества могут действовать как яды для определенных каталитических реакций, в других случаях совсем не действуя они могут даже действовать как промоторы в некоторых каталитических реакциях. Висмут, сильный яд для железа при каталитической гидрогенизации, является одним из наиболее активных промоторов для же леза при каталитическом окислении аммиака в окись азота. Подобным образом фосфат кальция является промотором для никеля в каталитической гидрогенизации, между тем как фссфор или фосфин сильные яды. Никель, отравленный тиофеном, не гидрогенизирует ароматический цикл, в то время как его способность гидрогенизировать олефины не нарушается [130, 161]. Сера или сульфиды, которые обычно действуют как яды, при каталитическом восстановлении бензоилхлорида и гидрогенизации смол могзт действовать как катализаторы [184]. Сероуглерод действует как ускоритель в процессе растворения кадмия в соляной кислоте [226]. Есть случаи, когда вещество, взятое в маленьких количествах, остается неактивным, но при применении в большом количестве действует как яд. Например, в реакции нафталина с японской кислой землей хлороформ неактивен в малом количестве и не оказывает никакого отравляющего действия, но взятый в большом количестве вызывает уменьшение количества смолы, образующейся с нафталином под влиянием земли. Хлористоводородная кислота, образующаяся из хлороформа, взятого в больших количествах, уменьшает каталитическую активность [134]. [c.392]

Окись алюминия, являясь, как уже указывалось, хорошим катализатором окисления сероводорода, практически инертна в реакции окисления сероуглерода по данным [5071, в интервале температур 200—600° С скорости окисления Sg на боксите, на катализаторе БАВ и в гомогенной фазе совпадают. Очевидно, отмеченная в [5121 активация сероуглерода на льюисовских центрах if-AlaOg недостаточна для его окисления в условиях катализа. [c.274]

Точно так же кислород поверхности активированных углей не способен окислить сероуглерод в условиях, при которых хорошо протекает окисление сероводорода (комнатная температура, добавка аммиака к реакционной смеси) [5171. Очевидно, при окислении сероуглерода активация кислорода на поверхности контакта приобретает большее значение, чем при окислении сероводорода. Эта активация должна хорошо протекать на ионах переходных металлов. Именно поэтому сероуглерод окисляется при повышенных температурах (порядка 120° С) на активированных углях тем лучше, чем больше в них содержится железа и золы [5581. По-видимому, по той же причине — из-за увеличения подвижности поверхностного кислорода — окисление сероуглерода идет (со степенью превращения 94%) на NiS, нанесенном на каолин, пропитанный сероводородом [5591, и на комплексном сульфиде железа с добавкой сульфида или сульфата щелочного металла [5431. Высокую активность серебряно-марганцевого катализатора в реакции окисления Sg [505, 561] можно объяснить также увеличением подвижности поверхностного кислорода при промотировании -MnOg серебром [560], а также возможной специфической активацией сероуглерода на серебре. При окислении микропримеси (0,1—1,0 лл/лг ) сероуглерода в сухом воздухе этот катализатор обеспечивает почти количественное превращение Sa в SOg и Og уже при О—20° С и объемной скорости около 10 ООО ч . Во влажном воздухе при 55 торр и той же объемной скорости сероуглерод практически полностью окисляется при температуре 100—150° С. [c.274]

Кинетика окисления сероуглерода и сероокиси углерода на полусуль-фидах никеля была детально исследована [41 ]. Оказалось, что сероуглерод хемосорбируется на этом катализаторе и окисляется под действием струи кислорода, в то время как сероокись углерода, наоборот, реагирует в результате столкновения с хемосорбированным кислородом. [c.203]

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]

В реакциях дейтерообмена водорода, гидрирования олефинов, окисления СО, На и простейших углеводородов на окислах металлов, а также при гидро-генолизе сероуглерода на сульфидах металлов V периода установлена двухпиковая зависимость активности катализаторов от электронной структуры ионов, входящих в катализатор (рис. 32). Каталитическая активность минимальна в начале периода на окислах Т10г и УгОб (электронная конфигурация ёР), в середине периода на МпО и РегОз (структуры ) и в конце периода на окислах СиаО и 2пО (структура °). Максимумы активности соответствуют ионам с конфигурацией и (СггОз и С03О4). Изменения активности [c.169]

При нагревании солянокислого анилина с метиловым спиртом под давлением образуются монометиланилин 2) и диметиланилин ( ) при нагревании с этиловым спиртом образуются моноэтилаиилин (4) и диэтиланилин (5). При нагревании монометиланилина с хлористым бензилом получают метилбензил-анилин (5) из моноэтиланилина таким же путем получают этилбензиланилин (7). При конденсации диметиланилина с формальдегидом в присутствии катализатора образуется 4,4 -тетраметилдиаминодифенилметан (в). При конденсации диметиланилина с фосгеном получается 4,4 -тетраметилдиаминобензофенон (Р). Наконец, из диметиланилина, путем нитрозирования и последующей обработки полученного и-нитрозодиметиланилина едким натром, образуется диметиламин (СНз)2ЫН, при ацилировании которого сероуглеродом, в присутствии едкого натра, и последующем окислении нитритом натрия, в присутствии серной кислоты, получают тетраметилтиурамдисульфид (тиурам) (/0). [c.344]

В последние годы в ряде регионов мира в широкой фракции легких углеводородов (С2 —С5) кроме сероводорода и меркаптанов были обнаружены примеси карбонилсульфида и сероуглерода, которые также являются причиной коррозии оборудования, отравления катализаторов в процессах нефтехимического синтеза. Поэтому на газо- и нефтеперерабатьшающих заводах сырье подвергается специальной очистке путем его гидролиза в водном растворе едкого натра или диэтано-ламина при температуре 60 — 70 °С. Однако сероуглерод в этих условиях гидролизуется очень медленно и для ускорения реакции предложено добавлять в щелочной раствор различные спирты, при этом кроме реакции гидролиза происходит и реакция ксантогенирования спиртов, в результате чего образуются соответствующие ксантогенаты, Регенерация щелочного раствора производится путем окисления ксантогенатов в прис> тствии катализатора ИВКАЗ. В результате проведенных кинетических исследований реакций гидролиза серо>тлерода и ксантогенирования спиртов, а также окисления ксантогенатов до соответствующих диксантогенидов во ВНИИУС был разработан и успешно испытан на Новокуйбышевском НХК процесс ДМД-2М, позволяющий очистить углеводородное сырье не только от сероводорода, меркаптанов и карбонилсульфида, но и от сероуглерода. [c.121]

Улавливание сероводорода щелочно-гидрохи-нонным способом. Более рациональным и щироко применяемым методом улавливания сероводорода является поглощение его 8—10%-ным раствором NaOH в присутствии небольших количеств гидрохинона (0,1% от массы раствора), служащего катализатором процесса окисления ЫагЗ до серы. Раствор, содержащий ЫагЗ, поступает в аэратор, где окисляется при 25—30 °С большим избытком воздуха. Всплывающий на поверхность раствора слой серы отделяется и в большинстве случаев плавится. Очищенная сера используется для производства сероуглерода. [c.430]

Превращения изомерных адамантанолов-1 и -2 проводили в растворителе (н-гексан, сероуглерод) при молярном соотнощении спирт катализатор, равном от 4 1 до 1 1, и времени реакции от 5 мин. до 9,5 час. (окисление адамантанола-1 по Гелуку и Шлатманну [5] проводили при 5 час, нагревания в большом избытке 96%-ной серной кислоты при 75° С), Анализ продуктов реакции проводили методом ГЖХ на хроматографе Цвет-4 с пламенно-ионизационным детектором (микронабивная колонка длиной [c.82]

Если сера входит в состав активного компонента катализатора, а в процессе работы частично происходит ее потеря, то добавление сернистого соединения к исходным реагентам благоприятно, так как, химически взаимодействуя с катализатором, оно стабилизирует его состав. При окислении нафталина во фталевый ангидрид в присутствии катализатора УгОб—Кг504—5102 рекомендуется добавлять к реакционной смеси двуокись серы, сероуглерод, тионафтен, восполняющие потерю серы катализатором в процессе [328, 329, 369, 408]. Это справедливо и для некоторых сульфидных катализаторов гидрирования, дегидрирования, изомеризации, конверсии природного газа, для поддержания активности которых на определенном уровне необходимо обеспечить возможность сульфидирования катализатора в процессе работы [380, 395, 418]. [c.74]