Условия окисления S02 в S03 на ванадиевом катализаторе

В присутствии ванадиевого катализатора о-ксилол окисляется воздухом в ангидрид фталевой кислоты [1, 2]. Другие ксилолы превраш аются в этих условиях в бензойную кислоту, ангидрид малеиновой кислоты, окись углерода и воду, т. е. подвергаются дальнейшему окислению. [c.263]

С годами катализатор окисления 80г сильно усовершенствован. Прежде всего были повышены активность, прочность и срок службы. Кроме того, была изменена геометрия таблеток, что позволило снизить падение давления по слою катализатора вследствие засорения пылью. Вероятно, в дальнейшем ванадиевый катализатор будет еще улучшен, главным образом за счет повышения его стабильности в более жестких условиях, снижения чувствительности к отравлению поступающими извне веществами и повышения активности при низких температурах (около 400°С). [c.272]

Реактор для каталитического окисления двуокиси серы. Окисление 30 2 в ЗОз в промышленных условиях осуществляется при температуре 420—600° С и атмосферном давлении в присутствии платинового пли ванадиевого катализатора. [c.265]

Скорость процесса на ванадиевом катализаторе в кинетической области при условиях идеального вытеснения обычно рассчитывают по уравнению (У.4), которое преобразуется с заменой текущих концентраций на начальные, и выражается через степень. окисления ЗОг [c.141]

Кинетические характеристики ванадиевого катализатора были получены в лабораторных условиях на проточных и циркуляционных установках, а также на заводских аппаратах, при различных температурах и объемных скоростях, для газов, содержащих от 0,01 до 60% ЗОз при соотношении О2 ЗО2 от стехиометрического до 100-кратного избытка [7, 15, 16, 17, 25, 31, 33—37]. На рис. 71 показано влияние температуры и объемной скорости на степень окисления газа, содержащего 7 объемн. % ЗОз 19,5 объемн. % О2 в проточной установке. [c.148]

В одноступенчатом реакторе идеального вытеснения с фильтрующим слоем ванадиевого катализатора осуществляется каталитическое окисление SOa в SO3. Производительность реактора 75 т серной кислоты (моногидрата) в сутки. Исходный газ содержит [%(об.)] SO2—11 Оа—10 Na — 79. Заданная степень окисления х = 0,75. Температура 570 °С. Линейная скорость газа в рабочих условиях W = 1 м/с Хр = 0,78. [c.152]

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]

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]

Линдсей [12] описал условия, при которых проводят процесс получения адипиновой кислоты из циклогексана на заводах концерна Империал кемикл индастриз (Англия). Окисление воздухом производят только дс 5—12%-ной конверсии циклогексана. Затем сырую смесь циклогексанола и циклогексанона, содержавшую также другие циклогексильные производные, окисляли при 80° в присутствии смешанного медно-ванадиевого катализатора 50%-ной азотной кислотой. Этот процесс лучше проводить непрерывно под давлением. Выход адипиновой кислоты равнялся примерно [c.237]

Температура, при которой скорость реакции проходит через максимум, наиболее выгодна для проведения реакции. Катализатор в этих условиях работает наиболее производительно. Значит, по составу газа можно рассчитать оптимальную температуру каталитического окисления SO2 в SO3. Практически этот процесс ведут при температуре 550—600°, так как выше нее ванадиевые катализаторы теряют свою активность. [c.120]

Условия испытания должны соответствовать таким, в которых катализатор эксплуатируется в промышленности, а также учитывать физико-химические особенности процесса. Например, механизм окисления 802 на ванадиевых катализаторах изменяется с температурой так, что константа скорости реакции в кинетическом уравнении Борескова-Иванова [23] имеет сложную температурную зависимость (рис. 1.11). Поэтому активность определяют при двух температурах -выше и ниже правой на рис. 1.11 точки излома на графике Аррениуса. Испытания принято проводить, например, при 485 и 420 °С. Большинство катализаторов тестируют при одной температуре, наиболее характерной для режима промышленной эксплуатации. [c.25]

Ранее отмечалось, что бензольное кольцо устойчиво к действию окислителей (не окисляется, например, щелочным раствором перманганата) Для его окисления необходимы или весьма агрессивный окислитель (озонирование-см разд 111) или очень жесткие условия Так, например, окисление бензола до малеинового ангидрида осуществляют кислородом воздуха при 450 °С в присутствии ванадиевого катализатора [c.186]

Спектроскопических данных об образовании поверхностных соединений при адсорбции ароматических углеводородов почти не имеется. Изучены лишь ИК-спектры нафталина, адсорбированного на поверхности окисного ванадиевого катализатора, и продуктов его окисления [150]. Показано, что при этом образуются солеобразные соединения типа малеатов и солей фталевых кислот (даже в условиях предкатализа при 100 °С). [c.60]

Для правильного выбора температурных условий перехода 50г в 50з важно знать зависимость скорости окисления от температуры. Приводим предложенную Г. К. Вересковым формулу для скорости окисления ЗОг на ванадиевом катализаторе [c.137]

Г. К. Боресков и М. Г. Слинько [475, 897] рекомендуют графические приемы определения Ш с учетом различных условий отвода тепла от катализатора. В работе [932] приведен пример расчета оптимального объема псевдоожиженного слоя ванадиевого катализатора окисления сернистого газа из графических данных. [c.445]

Окисление сернистого ангидрида в серный в обычных условиях не происходит, так как эта реакция протекает с очень малой скоростью. Для ее ускорения используют ванадиевый катализатор, содержащий [c.79]

УСЛОВИЯ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ ЗО в 50з НА ВАНАДИЕВОМ КАТАЛИЗАТОРЕ [c.196]

Оптимальные условия окисления S0, в SO3 на ванадиевом катализаторе [c.206]

Факт многофазности катализатора в условиях воздействия среды на катализатор был экспериментально доказан в работе [107 ] на примере окисления углеводородов на окисных ванадиевых катализаторах. Так же можно трактовать и данные исследований Тарама и сотрудников [106 ]. Многофазность окисных медных катализаторов в условиях протекания реакции окисления олефинов была показана Поповой [108]. Соотношение между фазами окисных катализаторов определяется стационарными условиями скорости окисления и вос-становления катализатора, причем сами по себе эти процессы могут быть и не связаны непосредственно с катализируемой реакцией. Поэтому вопрос о фазовом составе катализатора совсем не следует ставить в зависимость от механизма основной катализируемой реакции. [c.51]

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]

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]

Контактная масса КС для окисления сернистого ангидрида в кипящем слое [21—22, 85, 130—135]. При использовании кипящего слоя катализатор должен быть особенно прочным, так как в противном случае в условиях интенсивного перемешивания он быстро истирается и уносится из зоны реакции [2]. Так, потери промышлен- ного ванадиевого катализатора БАВ при работе в режиме кипящего слоя составляют за месяц не менее 8—10% от первоначальной загрузки. Износоустойчивость ванадиевых контактов значительно повышается. при использовании сферического алюмосиликатного носителя [2, 130—131]. В промышленнбсти для этой цели используют фракционные отходы алюмосиликатного катализатора крекинга нефти (фракция от 1 до 2 мм). [c.141]

Активный компонент ванадиевых катализаторов окисления диоксида серы на основе Уз05 находится в виде жидкой пленки на поверхности носителя. Содержание 205 в этих катализаторах составляет 6-9% (масс.). Толщина жидкой пленки, при которой обеспечивается полное использование активного компонента, определенная экспериментально, равна 160 А при 420 С [117] и 2000 А при 485 С [118]. При плотности материала катализатора "Уии = 2,4 г/смЗ из (2.126) находим, что удельная поверхность должна составлять не менее 0,4 м /г, а средний радиус пор-не более 10000 А, что обеспечивает молекулярный характер диффузии в них. Вследствие этого переход в бидисперсной структуре не целесообразен, поскольку условие (2.127) не выполняется [23]. Значение активности (константы скорости к асс) получено [c.81]

Получение. Сырьем для получения С. к. служат 8, ульфн-ды металлов, Н23, отходящие газы теплоэлектростанций, сульфаты Ре, Са и др. Осн. стадии получения С.к. I) обжиг сырья с получением ЗОг 2) окисление 302 до 80з (конверсия) 3) абсорбция ЗОз. В пром-сти применяют два метода получения С. к., отличающихся способом окисления ЗОз,-контактный с использованием твердых катализаторов (контактов) и нитрозный-с оксидами азота. Для получения С.к. контактным способом на совр, заводах применяют ванадиевые катализаторы, вытеснившие Р1 и оксиды Ре. Чистый У2 0 обладает слабой каталитич. активностью, резко возрастающей в присут. солей щелочных металлов, причем наиб, влияние оказывают соли К. Промотирующая роль щелочных металлов обусловлена образованием низкоплавких пиросульфованадатов (ЗК2 З2 О, У2 О5, 2К2 З2 О, - 2 О5 и К28207- 205, разлагающихся соотв. при 315-330, 365-380 и 400-405 °С). Активный компонент в условиях катализа находится в расплавленном состоянии. [c.326]

В последние годы появились сообщения о том, что найдены ка-ализаторы, позволяющие получать фталевый ангидрид как из на-)талина, так и из о-ксилола и из смеси нафталина и о-ксилола. то значительно расширяет возможности применения о-ксилола. 1меются сведения 5 , что при совместном окислении нафталина и -ксилола выход фталевого ангидрида выше, чем при раздельном кислении указанных углеводородов. Так, например, при окислении меси о-ксилола и нафталина на ванадиевом катализаторе выход )талевого ангидрида достиг 90%. При окислении на этом же ка-ализаторе только о-ксилола выход фталевого ангидрида составил 2%. Опыты проводились в следующих условиях температура при- ерно 380° С, время контактирования около 10 сек, содержание -ксилола в смеси с нафталином 15—16%. [c.27]

Реакции окисления углеводородов экзотермичны. Небольшой перегрев контакта может стимулировать реакцию глубокого окисления углеводородов и привести к падению селективности, а следовательно, к уменьшению рентабельности процесса. Поэтому обеспечение изотермических режимов в заводских условиях является одним из основных условий при выборе конструкции контактных аппаратов. Обычно в технике применяется неподвижный слой катализатора в этом случае интенсивность процесса ограничивается рядом факторов (малая интенсивность тенлоотдачи, неравномерность температуры по сечению контактного объема и др.). При использовании псевдоожиженного слоя катализатора отпадает ряд трудностей и увеличивается производительность процессов. Так, поданным Борескова [69], при окислении этилена в окись этилена в присутствии псевдоожиженного катализатора производительность с единицы его объема возрастает в 2,5 раза. Окисление бензола в малеи-новый ангидрид в псевдоожиженном слое ванадиевого катализатора также позволило увеличить производительность процесса. Этот метод, по-видимому, найдет широкое применение в ближайшем будущем. [c.16]

Соотношение скоростей параллельных и последовательных реакций зависит от строения углеводорода, типа катализатора и условий проведения процесса (температура). Хаммар [172] на основании изучения кинетики каталитического окисления бензола в ма-леиновый ангидрид пришел к выводу, что бензол окисляется по двум независимым друг от друга путям 1) образование малеинового ангидрида, 2) полное сжигание до углекислого газа и воды через неидентифицированные промежуточные продукты. Хаммар предложил следующую схему окис.ления бензола на ванадиевом катализаторе [c.57]

Марголис [108] исследовала окисление ацетальдегида, формальдегида и окиси этилена на катализаторах глубокого окисления (хромите магния) и мягкого окисления (ванадиевых контактах и серебре). Было пзучено окисление ацетальдегида в смеси с кислородом нри 200° в динамических условиях. Концентрация кислорода в одном с.чучае отвечала стехиометрическому количеству, а в другом — составляла 20% от стехиометрии. В обоих случаях ацетальдегид окислялся на 80 % в уксусную кислоту и на 20 % в углекислоту. Следовательно, на типичном контакте глубокого окисления — хромите магния - одпп из продуктов окисления углеводородов — ацетальдегид — окисляется не в СОа, а главным образом в уксусную кислоту. Если бы ацетальдегид яв.лялся главным промежуточным продуктом глубо1сого окисления, то в продуктах реакции должны были бы обнаруживаться большие концентрацип уксусной кислоты, тогда как по данным многочисленных анализов ни в одном случае не было найдено альдегидов и кислот более 0,01%. [c.180]

Изучение кинетики окисления и распада ацетальдегида на ванадиевых катализаторах показало, что в условиях окислительного катализа углеводородов альдегиды окисляются и распадаются значительно быстрее, чем исходный углеводород. Поэтому трудно осувдествить накопление ценных продуктов окисления. Кроме того, на катализаторах УаОь, серебре и др. наблюдается адсорбция альдегидов, протекающая с большой скоростью при температурах катализа. Аналогичные данные получены и для формальдегида. [c.183]

При каталитическом получении серной кислоты поведение ванадиевых катализаторов изменяется в зависимости от условий приготовления катализаторов, а также от применяемого соединения ванадия [2]. Сравнивая каталитическую активность различных метаванадатов, как-то натрия, калия, теллура и серебра, при окислении сернистого ангидрида, Каннори и де Пава [79] доказали, что наибольшую каталитическую активность проявляли соли натрия и серебра, а наименьшую—теллура соли калия по активности занимают промежуточное положение. [c.292]

Процесс окисления двуокиси серы в трехокись серы на ванадиевом катализаторе в общем протекает одинаково как для газсв, обогащенных двуокисью серы и кислородом, так и для газов, применяющихся в производстве серной кислоты. Температурный интервал интенсивного контактного катализа расположен между 440 и 550° [43]. Для получения оптимальной конверсии при всех концентрациях двуокиси серы повышение скорости пропускания газа требовало повышения температуры. При равных объемных скоростях увеличение содержания двуокиси серы и кислорода незначительно смещает оптимальные температурные условия в направлении более высоких температур. Применение 39%, двуокиси серы и 61% обогащенного кислородом газа приводит при одинаковых условиях к окислению в пять раз большего количества двуокиси серы в расчете на 1 г ванадиевого катализатора, чем при обыкновенной газовой смеси, содержащей 7—8% двуокиси серы, 19%, кислорода и 73%, азота. [c.675]

Значительную роль в обеспечении высокой активности ванадиевых катализаторов играет силикагель. Прежде всего он способствует стабилизации сульфова-надатов. Если в ненанесенных катализаторах неактивная твердая фаза кристаллизуется при 490° С, то в контактах, содержащих SiOa,— примерно на 50° С ниже [3701. Однако основная роль силикагеля состоит в том, что он обеспечивает создание достаточно развитой поверхности жидкой пленки активного компонента. В том случае, когда поверхность носителя достаточно велика, реакция протекает по всей глубине пленки. Пока выполняется последнее условие, скорость окисления SO2 пропорциональна содержанию активного компонента [433]. Однако после достижения определенной его концентрации (Сак), т. е. после достижения определенной толщины пленки расплава, дальнейшее увеличение Сдк приводит ктому, что реагирующие газы не проникают на всю глубину пленки, и активный компонент катали- [c.264]

Барий-алюмо-ванадиевый катализатор (БАВ) по своей активности в реакции окисления H2S близок к бокситу [507] на нем при 200° С степень превращения HaS составляет около 92% (условия опытов те же, что и при работе с бокситом). Однако важным преимуществом катализатора БАВ является то, что на нем уже при 400° С выход SO3 составляет более 90% это позволяет сочетать очистку газов от HgS с получением серной кислоты. В промышленности предложено применять трехслойный катализатор один слой боксита и два — катализатора БАВ [507]. При 450° С, объемной скорости 1000 степень превращения HgS достигает 70%. Положительный эффект достигается и при одновременном присутствии соединений ванадия и боксита в катализаторе. По данным [538], на боксите, пропитанном 3—5%-ным раствором солей ванадия, окисление HgS идет при 150—400° С. В том же температурном интервале предлагается использовать VaOg (3—10%), нанесенную на силикагель, алюмосиликат, активные глины [539]. [c.271]

Дальнейшее изучение кинетики и механизма реакций деструк-тивногр окисления ароматических углеводородов является поэтому необходимым. В настоящее время они изучаются параллельно с совершенствованием процессов окисления ароматического сырья для увеличения выхода фталевого ангидрида. Тщательное исследование именно в этом направлении осуществлено недавно польскими химиками Чарнота, Орловским и Циборов-ским [334], которые опробовали большое число вариантов состава ванадиевых катализаторов и условий проведения процесса, чтобы ускорить реакцию образования фталевого ангидрида и увеличить его выход. [c.364]

Окисление пиколинов в зависимости от катализаторов и условий опыта приводит к трем главным продуктам. При окислении на пятиокиси ванадия или ванадатах образуются соответствующие пиридин-карбоповые кислоты или сам пиридин. Вероятно, пиридин образуется при декарбоксилировании этих кислот. На окиси молибдена окисление замещенных ниридинов приводит к образованию ниридоина или замещенных ниридоина. Вероятно, эти соединения получаются в результате конденсации двух молей соответствующих пиридин-альдегидов. Следует отметить интересное сходство между окислением толуола и пиколинов. В обоих случаях на ванадиевом катализаторе получаются главным образом карбоновые кислоты, а па молибденовом — соответствующие альдегиды. [c.246]

В связи с окислением толуола воздухом на ванадиевом катализаторе уже отмечался факт, найденный Паргалом [139], что примесь нескольких процентов перекисей к реагирующим веществам позволяет понизить температуру реакции, не изменяя состава продуктов реакции. Такие примеси больше влияют на условия проведения каталитического процесса, чем на характер продуктов реакции. [c.296]

Гольдмен с сотрудниками [53] изучал кинетику реакции окисления SOg на промышленном окисно-ванадиевом катализаторе на неподвижном слое катализатора и в псевдоожиженном слое при различных условиях. Было показано, что нри скорости пропускания выше определенного предела скорость реакции от нее не зависит, что указывает на отсутствие диффузионного торможения. [c.359]

В качестве катализаторов обессе]рвания используют оксиды железа, молибдаты кобальта и никеля, оксид цинка. В ЛШ им. Ленсовета разработан нанесенный ванадиевый катализатор на алшосили-катной основе для окисления ЗО . Катализатор изучали в течение 4,5 мес.в промышленных условиях на газе, содержащем следующие вредные вещества 2-105 сб., мышьяк 1-60, фтор 1-3 мг/м . [c.30]

Контактная масса КС для окисления ЗОг в кипящем слое [21, 22, 87]. При использовании кипящего слоя катализатор должен быть особенно прочным, так как в противном случаев в условиях интенсивного неремешнвания он быстро истирается и уносится из зоны реакции [2]. Например, потери промышленного ванадиевого катализатора БАВ при работе в режиме кипящего слоя составляют за месяц не менее 8—10% от первоначальной загрузки. Износоустойчивость ванадиевых контактов значительно повышается при использовании сферического алюмосиликатного носителя [2, 139, 140]. [c.159]

В начальной стадии контактного окисления ЗОз на ванадиевом катализаторе скорость этого процесса при низкой температуре замедляется вследствие образования малоактивного соединения У0504 по реакции (7-11). Исследования показали, что при добавлении к ванадиевой контактной массе фосфорного ангидрида Р2О5 температура зажигания понижается. Это можно объяснить положительным влиянием богатого кислородом РзОд на сохранение ванадия в высшей форме окисления, т. е. в виде Ванадиевая контактная масса с пониженной температурой зажигания, содержащая некоторое количество фосфорного ангидрида, достаточно активна при 400—405 °С, температура ее зажигания около 390 °С. В производственных условиях температура зажигания такой контактной массы постепенно повышается. [c.194]

Скорость изменения степени контактирования, характеризующая кинетику реакции окисления SO в SO3 на ванадиевом катализаторе, находят по уравнению (7-12), энергия актинации Z [см. уравнение (7-8)1 при понижении активности контактной массы практически не изменяется. Снижение константы скорости реакции, выражаемо уравнением (7-8) вызвано уменьшением коэффициента 0, характеризующего активность контактной массы. Определение к необходимо для установления константы скорости реакции и оптимальных условий процесса. [c.411]