Скорость реакции окисления сернистого ангидрида

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]

Вероятно, температура не оказывает заметного влияния на скорость реакции окисления сернистого ангидрида под действием радиации, тем не менее изменение температуры опытов от О до 100° С люжет быть желательным. При проектировании таких экспериментов надо иметь в виду быстрое уменьшение растворимости газа с ростом температуры. [c.257]

Все перечисленные факторы (давление, температура, состав газа, тип катализатора) определяют скорость реакции окисления сернистого ангидрида до серного. От скорости реакции окисления зависит требуемый объем катализатора, а следовательно, и объем контактного аппарата. Чтобы процесс был экономичным, его стремятся вести при наибольшей скорости реакции. [c.108]

Скорость реакции окисления сернистого ангидрида зависит и от того, насколько контактирование приблизилось к своему пределу. Если через контактную массу пропускать, например, при 450°С такое количество газа, чтобы контактирование достигло 96%. а затем удвоить количество пропускаемого газа, то оно уменьшится не в два раза (48%), а всего лишь до 90%. [c.72]

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]

Показателем скорости химической реакции служит количество исходных веществ, вступающих в реакцию в единицу времени. Например, о скорости процесса окисления сернистого ангидрида ЗОз в серный ЗОз кислородом [c.45]

Скорость процесса окисления сернистого ангидрида характеризуется константой скорости реакции которая выражается уравнением [c.149]

Пример III. 1, Сравнить увеличение скорости прямой реакции окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе с увеличением скорости диффузии газа при повышении температуры от Ti = 693 К до Гг = 703 К. [c.93]

Зависимость скорости процесса окисления сернистого ангидрида от температуры графически можно изобразить кривой, имеющей максимум. Из уравнения (I, 11) следует также, что скорость окисления SOg в SOg тем выше, чем меньше достигаемся степень контактирования. Поэтому для каждой степени контактирования зависимость скорости реакции от температуры будет выражаться своей кривей.По характеру все эти кривые аналогичны, но максимальные скорости реакции различны. [c.30]

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]

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]

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]

Для осуществления реакций с достаточной скоростью в производственных условиях необходимо, чтобы энергия активации была, как правило, < 170 000 Дж/моль основного веш,ества. Для рентабельного получения некоторых продуктов необходимо снижение Е до 40 000 Дж/моль. Между тем ряд важных для народного хозяйства реакций происходит гомогенно лишь прй энергиях активации > 200 и даже > 300 кДж/моль. В частности, к таким реакциям относятся окисление сернистого ангидрида и аммиака, т. е. реакции, определяющие возможность производства серной [11] и азотной [12] кислот. [c.22]

Каштанов и Рыжов [234, 235], изучая окисление сернистого ангидрида-кислородом в присутствии двухвалентного марганца, нашли, что аккумулирующаяся серная кислота отравляет сернокислый марганец, и он совершенно теряет активность в 20% растворе серной кислоты. Кроме того, исследование окисления сернистого ангидрида сзоном показало, что скорость реакции увеличивается при уменьшении концентрации кислорода и увеличивается при увеличении концентрации сернистого ангидрида в исходном газе. Прибавление фенола не влияет на процесс окисления и в присутствии сернистого ангидрида кислород не оказывает регенерирующего действия на отравленный сернокислый марганец. Увеличение скорости реакции при 40° в присутствии фенола указывает на частичную регенерацию соли марганца. Фенол сам может отравлять катализатор благодаря образованию марганцевой кислоты. С другой стороны, водный фенол можно окислить в хинон, не отравляющий катализатор. [c.312]

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]

В производственных условиях весьма существенное значение имеет скорость реакции окисления ЗОг- От скорости этой реакции зависит количество сернистого ангидрида, окисляющегося в единицу времени на единицу массы катализатора, и, следовательно, расход катализатора, размеры контактного аппарата и другие технико-экономические показатели процесса контактирования. Стремятся вести процесс так, чтобы скорость окисления сернистого ангидрида была возможно наибольшей. [c.188]

Процесс окисления сернистого ангидрида проводится в условиях, приближающихся к оптимальным, в контактных аппаратах с промежуточным или внутренним теплообменом. Первая стадия процесса в этих аппаратах проводится одинаково и заключается в том, что подогретый до 440° газ пропускается через первый слой контактной массы, в котором окисляется 60—80 о всего сернистого ангидрида. Вследствие выделения тепла реакции температура газа повышается до 560—600°. Скорость реакции в этих условиях очень велика, и для ее протекания требуется небольшое количество контактной массы. Но процесс окисления сернистого ангидрида приостанавливается, так как контактирование практически достигает равновесного значения. [c.167]

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 пятиокись ванадия УгОз. Иногда катализаторы называют контактами . Отсюда и метод называют контактным методом производства серной кислоты. [c.82]

Окисление сернистого ангидрида проводится в условиях, приближающихся к оптимальным, в контактных аппаратах с промежуточным или внутренним теплообменом. Первая стадия процесса в этих аппаратах проводится одинаково и заключается в том, что подогретый до 440 °С газ пропускается через первый слой контактной массы, где окисляется 60—80 % общего количества SOj. Вследствие выделения тепла реакции температура газа повышается до 560—600 °С. Скорость реакции в этих условиях [c.213]

Обычно применяют для обжига сырья избыток кислорода по отношению к тому количеству, которое требуется по уравнению реакции (стехиометрическому соотношению), т. е. в печь подают избыток воздуха. Это положительно влияет на скорость процесса горения. Кроме того, кислород необходим в производстве серной кислоты и для окисления сернистого ангидрида ЗОг до серного ангидрида ЗОз. [c.36]

Описанные выше термодинамические данные, приводящие к увеличению выхода продуктов реакции, часто находятся в противоречии с кинетикой процесса, поэтому для установления оптимальных технологических условий необходимо одновременно учитывать как термодинамические, так и кинетические факторы. Так например, с точки зрения термодинамики экзотермический процесс синтеза аммиака или окисления сернистого ангидрида на катализаторе желательно вести при низкой температуре, так как равновесная степень превращения увеличивается при понижении температуры. Однако скорость реакции, наоборот, при уменьшении температуры снижается, поэтому на практике выбирают такую оптимальную температуру Гопт, при которой обеспечивается максимальный выход продукта в единицу времени, т. е. максимальная интенсивность. [c.50]

Первая стадия процесса окисления сернистого ангидрида в этих аппаратах проводится одинаково и заключается в том, что подогретый до 440° С газ пропускается через первый слой контактной массы, в котором окисляется 60—80% всего сернистого ангидрида. При этом за счет тепла реакции температура газа повышается до 560—590° С. Скорость реакции при этих условиях очень большая и контактной массы в первый слой загружается немного, но процесс окисления сернистого ангидрида приостанавливается, так как контактирование достигает своего предела. [c.128]

Следовательно, с точки зрения полноты превращения сернистого газа в серный ангидрид надо было бы выбирать возможно более низкую температуру. Однако, кроме полноты прохождения реакции, необходимо учитывать и ее скорость. При 400° С реакция окисления сернистого газа идет с достаточной для производства скоростью лишь на платиновом катализаторе, обладающем наивысшей акт ностью по сравнению с другими катализаторами. [c.141]

Скорость реакции окисления сернистого ангидрида. С повышением температуры теоретический процент контактирования снижается, так как при этом происходит обратная реакция — разложение серного ангидрида — ЗОз на сернистый ангидрид — SO2 II кислород — О nioj уравнению [c.123]

В более ранних исследованиях было установлено, что константы скорости реакции окисления сернистого ангидрида на ванадиевых катализаторах выражаются графически двумя прямыми, пересекающимися примерно при 450° С. Энергия активации реакции при высоких температурах оказалась равной 23 ккал, а при низких — около 45 ккал. В последующем Г. К. Боресков и С. М. Шогам установили существование некоторой гистерезисной области, обусловленной медленным процессом превращения высшего окисла ванадия в неактивный сульфат ванадила. В зависимости от того, проводится ли опре- [c.103]

Так, оптимальным температурным режимом, например, для реакции окисления сернистого ангидрида в серный в производстве серной кислоты оказалась температура в пределах 400—450°, для реакции синтеза аммиака — температура в пределах 200—500°. Изменение температурного режима работы химических аппаратов ведет к смещению равновесия в нежелатель-нОлМ направлений или снижает скорость реакции. [c.334]

Так как реакция окисления сернистого ангидрида окислами азота протекает с достаточной скоростью только в серной кислоте аравнительно низкой концентрации (около, 70%), то и продукционная кислота получается низкой концентрации. [c.29]

Нами был исследован продажный ванадиевый катализатор в реакции окисления сернистого ангидрида при 400 и 470° применялись либо целые зерна (средний диаметр 5,88 жлг), либо дробленые, разных степеней измельчения (диаметром 2,36 и 1,14 мм). Как видно из рисунка, степень превращения при 400° не зависит от размеров зерен и от линейной скорости газа при постоянном времени контакта реакция свободна от ограничений за счет диффузии в пленке или в порах. При 470 с целыми зернами получено небольшое увеличение степени превращения при увеличении линейной скорости, на основании чего можно было предположить наличие ограничений за счет диффузии в порах, но измельченные зерна оказались более активными, чем целые, что подтверждает существование внутридиффузион-ного торможения. [c.755]

Эта реакция идет с выделением тепла, причем количество его достаточно для поддержания повышенной температуры в кoнтaкf-ном аппарате, т. е. нет необходимости затрачивать для этой цели топливо. Таким образом, в контактном способе получения серной кислоты ускорения реакции окисления сернистого ангидрида в серный ангидрид достигают, сочетая применение повышенной температуры и ка1 ализатора. Одного только повышения температуры для увеличения скорости этой реакции без применения катализатора недостаточно, так же, как и применение одного катализатора без применения повышенной температуры не приведет к положительным результатам. [c.10]

Практика показывает, что энергия активации реакции окисления сернистого газа в серный ангидрид на промышленны.х катализатора.х, как правило, равно приме[1но 17000 кал1моль. а постоянный множитель (и урапне1гии Аррениуса) скорости этой реакции иа платинированном асбесте, содержащем 0,2% платины, равен 6,1 10. Подсчитать константу скорости этой реакции на платинированном асбесте при температурах а) 400° С, б) 525° С и [c.245]

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]

Большое промышленное значение имеют продукты сульфирования додецилбензола (алкил С12) и керилбензола (алкилы Сю—С18), которые после нейтрализации используются в качестве ПАВ (суль-фонолы). Сульфирование этих соединений ведут 15% раствором серного ангидрида в жидком сернистом ангидриде такой раствор обычно получают на месте применения путем дозированного окисления сернистого ангидрида. Непрерывное сульфирование алкил-бензолов этим раствором можно вести с большой скоростью, так как теплота реакции эффективно отводится кипящим сернистым ангидридом. [c.66]

Каталитические реакции, применяемые в большом масштабе в качестве промышленных процессов, являются в большинстве случаев гетерогенными. Хотя каталитические реакции этого типа уже рассматривались в предыдущих главах, тем не менее здесь будут изложены некоторые специфические случаи гетерогенных каталитических реакций, чтобы показать различия между гетерогенной и гомогенной системами. Для объясне-нения ускоряющего действия катализаторов в гетерогенных системах были предложены различные механизмы, именно 1) катализатор периодически окисляется и восстанавливается [514] 2) электроны, излучаемые из катализатора, ионизируют газы (реагируюыще компоненты), делая их способными реагировать [264], 3) реагирующие компоненты адсорбируются на катализаторе, причем более быстрое превращение происходит благодаря увеличению концентрации на поверхности [154, 177, 178, 470] или созданию условий повышения скорости реакции, и 4) изменяется молекулярное состояние реагирующих компонентов (образование атомов) [55, 514]. Наиболее вероятной причиной ускорения реакции считалась адсорбция газов на катализаторе. В гетерогенном газовом катализе, например, при окислении двуокиси серы в серную кислоту с применением различных катализаторов — платины или ванадиевой и мышьяковой кислот, экспериментально измеряемая скорость реакции — это скорость, с которой сернистый ангидрид диффундирует через слой адсорбированной трехокиси серы, в то время как газы, достигая поверхности катализатора, реагируют почти мгновенно. В противоположность этой группе гетерогенных каталитических реакций имеется другая группа, в которой реагирующие вещества образуют с очень большой скоростью адсорбционный слой на катализаторе, в котором происходит химическая реакция с небольшой скоростью. [c.176]

С пцественным недостатком описанной технологической схемы является то, что при взаимодействии сухого отходящего газа со слаСиконцентрироваяной се1 гой кислотой в абсорберах 5 и 5 из этой кислоты интенсивно испаряется вода одновременно кислота охлаждается до 20-25°С. Снижение температуры, как известно, отрицательно влияет на скорость химических реакций. В данном случае падает скорость окисления сернистого ангидрида, что уменьшает эффективность процесса. Как было показано ранее Сб] изменение температуры с 60 до 30°С снижает интенсивность работы абсорбера (кг Н2. 15О4/М сутки) в-1,5-2 раза. [c.20]

Установлено, что для реакций, протекающих с умеренной скоростью, к которым относится окисление сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе, наиболее пригодна смешанная пористая структура катализатора. Однако при насыщении катализатора БАВ сернистым газом тонкие поры катализатора заполняются продуктами взаимодействия хлоридов с SO и SO3, вследствие чего в насыщенном катализаторе внутренняя поверхность создается в основном порами радиусом порядка 10 см, в которых протекает нормальная диффузия. Поэтому оптимальной для ванадиевых катализаторов следует считать однопористую структуру с порами указанного размера и максимальной степенью развития пористости. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология