Условия процесса окисления S02 в S03 на ванадиевом катализаторе

Условия окисления SO2 до SO3 на ванадиевом катализаторе. Каждой степени окисления соответствует определенная температура, при которой наблюдается наивысшая скорость реакции окисления SO2 до SO3 (оптимальная температура). Однако скорость реакции зависит также от состава газа и поэтому при различном составе газовой смеси оптимальные температуры для одной и той же степени окисления различны. Таким образом, постоянной оптимальной температуры для процесса окисления сернистого ангидрида не существует. [c.110]

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]

Активность катализатора определяет собой степень ускорения данной реакции по сравнению с протеканием ее без катализатора при тех же условиях. Так, например, скорость окисления сернистого газа на платиновом катализаторе при / = 500—600° С увеличивается в сотни тысяч раз ( 10 раз) по сравнению со с1<оростью этого процесса, протекающего без катализатора, на ванадиевых — несколько меньше, а на железных—еще меньше реа.кция окисления аммиака до окиси азота без катализаторов ничтожно мала, в присутствии же платино-радиевых катализаторов она ускоряется в миллионы раз и заканчивается в десятитысячные доли секунды если реакция синтеза аммиака при 450° С и давлении 300—500 атм достигает равновесного состояния без катализатора через несколько часов, то в присутствии одних катализаторов при тех же условиях равновесие наступает через несколько минут, в присутствии других — через несколько секунд, в присутствии третьих процесс синтеза заканчивается и доли секунды. [c.230]

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

УСЛОВИЯ ПРОЦЕССА ОКИСЛЕНИЯ SO в SO3 НА ВАНАДИЕВОМ КАТАЛИЗАТОРЕ [c.196]

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]

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]

Скорость изменения степени контактирования, характеризующая кинетику реакции окисления SO2 в SO3 на ванадиевом катализаторе, находят по уравнению (7-12), энергия активации Е [см. уравнение (7-8) при понижении активности контактной массы практически не изменяется. Снижение константы скорости реакции, выражаемой уравнением (7-8) вызвано уменьшением коэффициента k , характеризующего активность контактной массы. Определение kg необходимо для установления константы скорости реакции и оптимальных условий процесса. [c.411]

Определена активность и энергия активации износоустойчивого ванадиевого катализатора. Проведенные исследования позволили установить оптимальные условия процесса окисления двуокиси серы во взвешенном слое катализатора. В реальном взвешенном слое имеет место понижение оптимальной температуры по сравнению с расчетной Это связано с влиянием перемешивания и проскока газа (в виде пузырей) на степень окисления, а следовательно, и на оптимальную температуру. Оптимальным, если иметь в виду интенсивность работы катализатора, является состав газа, близкий к стехиометрическому. [c.140]

Таким образом, поддержание оптимальных условий процесса окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе в кипящем слое заключается в том, что решением уравнения (15) вычислительное устройство находит оптимальную температуру в каждом слое контактной массы. [c.152]

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]

Условия ведения процесса окисления SOg в SOg на ванадиевом катализаторе [c.155]

О сложности механизма контактного окисления углеводородов, о характере основных направлений реакций и природе образующихся кислородсодержащих веществ можно судить по приведенной на рис. 3 схеме окислительных превращений о-ксилола в присутствии окисных ванадиевых катализаторов [84]. На схеме отражены многочисленные параллельные направления, возникающие как на начальных, так и на последующих стадиях процесса. Одни из них обусловлены наличием нескольких реакционных центров в молекуле окисляемого вещества (различающихся энергией диссоциации С—Н-связи кольца, метильных и альдегидных групп, С—С-связи кольца), другие — способностью некоторых функциональных групп реагировать по различным маршрутам в зависимости от условий процесса. [c.34]

Скорость процесса окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе определяется уравнением (III, 22). С понижением активности контактной массы энергия активации Е [в уравнении (III, 23)] практически не изменяется . Снижение константы скорости реакции, определяемой уравнением (III, 23), объясняется уменьшением коэффициента / о- Определение его необходимо для нахождения константы скорости реакции и оптимальных условий процесса. [c.171]

В качестве катализаторов для реакции окисления диоксида серы, считающейся основной стадией производства серной кислоты контактным способом, применяют ванадиевые контактные массы. Целесообразность осуществления процесса в условиях кипящего слоя катализатора явилась причиной изыскания и создания износоустойчивого ванадиевого катализатора марки КС, Катализатор готовят путем пропитки исходного алюмосиликатного носителя водным раствором смеси солей метаванадата и сульфата калия, далее следуют сушка и термообработка при 650 °С. Свежеприготовленный катализатор КС содержит в среднем, % 205 — 8- 9 К2О—10-М2 АЬОз— 4-ь6 5162—74-Н76 и небольшое количество примесей. [c.122]

При проведении каталитических процессов в кипящем слое вычисление оптимальных условий облегчается, так как температура Т и степень контактирования х по сечению и высоте слоя контактной массы могут быть приняты постоянными. При это.м расчетом должна быть определена оптимальная температура на слое, при которой контактирование на этом слое будет максимальным, т. е. определены условия наибольшей скорости процесса окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе [уравнение (2)]. [c.151]

В рассматриваемой работе уделено большое внимание коррозии в условиях проведения процесса окисления и ее влиянию на сам процесс. При исследовании коррозии в азотной кислоте аустенито-вой хромоникелевой стали, стабилизированной титаном, было установлено, что присутствие адипиновой кислоты, а также глутаровой и янтарной кислот существенно снижает скорость коррозии (до 50%). Наоборот, в присутствии щавелевой кислоты скорость коррозии увеличивается. В случае применения медно-ванадиевого катализатора медь сама по себе не влияет на скорость коррозии, а в смеси с продуктами реакции оказывает некоторое ингибирующее действие, Другой компонент смешанного катализатора — ванадий — усиливает коррозию, причем скорость коррозии возрастает пропорционально увеличению его копцептрации. [c.178]

По данным И. П. Курина и И. О. Блоха, реакцию ускоряют силикагель, ванадиевый и хромо-цинковый катализаторы. При этом с повышением температуры отравляющее действие паров воды снижается, но зато уменьшается скорость реакции. Так, на силикагеле при 25° и объемной скорости газа 300 см /мин на 1 см катализатора степень окисления окиси азота составляет 853%, а в гомогенной среде только 22,1% в присутствии 3% паров воды степень окисления окиси азота в первом случае снижается до 43%. При 100° в тех же условиях степень окисления составляет 45,7%, в гомогенной среде 8,87%, но в присутствии паров воды степень окисления окиси азота в первом случае снижается до 38,4%. Это и определяет трудность использования найденных катализаторов в процессе получения окиси азота. [c.110]

Фталевый ангидрид получают главным образом окислением нафталина. Процесс этот проводится с участием ванадиевого катализатора при высокой температуре в паровой фазе в условиях, ограниченных получением фталевого ангидрида, иначе говоря, не допускается полное окисление нафталина до углекислого газа и воды. [c.189]

Необходимо отметить, что до 1953 г. этот вопрос в литература 2,4,u,i5 освещался иначе считалось, что для успешной работы ванадиевого катализатора температура вообще должна быть не ниже 430—440". Основанием к этому считались приведенные на рис. 71 данные об изломе кривой констант скорости реакции. Однако эти данные относились лишь к начальной стадии реакции. В опытах, по результатам которых построен график, контактирование проводилось лишь на 30—50%, и вывод о резком спаде активности катализатора при температурах ниже 430—440 относится именно к этим условиям. Этот вьшод был некритически распространен на весь процесс контактного окисления SO., в SOg, в том числе и на конечную стадию процесса, в результате чего создалось мнение, что контактный процесс на ванадиевом катализаторе должен не только начинаться, но и заканчиваться при температуре не ниже 440°. [c.175]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

Благодаря проведенным в СССР исследованиям кинетика окисления SO2 в SO3 на ванадиевых катализаторах поддается точному расчету, что позволяет находить наиболее выгодные условия для проведения этого процесса. В основе расчета лежит следующее уравнение Г. К- Eope KOBai J для скорости окисления SO2 в SO3 на ванадиевом катализаторе [c.170]

Ванадиевые катализаторы содержат 5—10% гОб и 5—10% К2О. Энергия активации в рабочем диапазоне температур 420— 530°С составляет в среднем около 90 кДж/моль. Температура зажигания 390—410°С. В условиях работы контактная масса представляет собой пористый носитель, внутренняя поверхность которого смочена плея сой раствора УгОз в расплаве пиросульфата калия. Носителями, как правило, служат высокопористые алюмосиликаты. Ванадиевую контактную массу выпускают в виде цилпид-рических гранул, таблеток, колец, шариков п др. Размеры гранул катализатора имеют большое значение для процесса катализа. Чтобы исключить внутридиффузионные торможения (см. разд. 5.3 и 5.5.2) при окислении промышленных газов с содержанием 50г 7—11 % в диапазопе температур 500—550°С размеры гранул катализатора не должны превышать 1 —1,5 мм. Однако при использовании мелкозернистых катализаторов создается большое гидравлическое сопротивление газовому потоку, проходящему через неподвижные (фильтрующие) слои катализатора. Это приводит к неоправданно высоким энергозатратам. Поэтому при проведепии процессов в фильтрующих слоях применяют катализаторы с размерами гранул 5—10 мм. При таких размерах для начальных и средних стадий окисления степень нспользования внутренней поверхности гранул (см. разд. 5.5.2) не превышает 30—50 %- [c.184]

Ведение контактного процесса при повышенном давлении. Контактный процесс осуш ествляют при давлении, близком к атмосферному. На платиновых и ванадиевых катализаторах в этих условиях может быть достигнуто практически полное окисление сернистого газа и, следовательно, нет необходимости в применении повышенного давления. Однако применение высоких давлений в контактном производстве серной кислоты представляет несомненный интерес, так как позволяет значительно интенсифицировать процесс. Действительно, время соприкосновения газа с катализатором, еобходимос для достижения заданной степени контактирования, определяется в случае контактных масс уравнением [c.454]

Дезактивированные в окислительных процессах катализаторы обычно регенерируют обработкой кислородом при повышенной температуре. В случае оксидных катализаторов мягкого окисления сульфидов это неприемлемо, так как возникающие сульфаты трудно превращаются в оксиды (кроме сульфата ванадила). Регенерация катализаторов в инертной среде, в условиях, когда возможна десорбция с поверхности неразрушенных сульфонатных структур, приводот к полному восстановлению начальной активности катализатора. Ва-надийоксидные катализаторы можно регенерировать в окислительной среде [16]. В зависимости от состава ванадиевого катализатора регенерация необходима после образования на 1 кг V2O5 100-200 г диметилсульфоксида. [c.208]

Очевидно, существует однозначная связь между химическим составом и строением катализатора и его каталитическими свойствами- Эту мысль наиболее последовательно выражает Боресков [32, 44], связывая различия в удельноц каталитической активности гетерогенных катализаторов только с различиями в их составе и строении. Если же наблюдаются различия в удельной каталитической активности образцов катализатора, приготовленных различными методами, то это oбъя няeт i лишь малой скоростью достижения стационарного состояния гетерогенного катализатора в ходе реакции. Известны многочисленные примеры изменений активности гетерогенных катализаторов в ходе катализа. Например, активный в процессе окисления ЗОг ванадиевый катализатор, являющийся кислым сульфованадатом Ыа, К, или других металлов, переходит в условиях реакции при понижении температуры в неактив- [c.16]