Энергии окисления сернистого газа

Пример 3. Константа скорости окисления сернистого газа в серный ангидрид, вычисленная по экспериментальным данным проведения этой реакции на платиновом катализаторе, при 525° С, оказалась равной 0,48, а при 665°—1,90. Подсчитать энергию активации процесса окисления на этом катализаторе и температурную зависимость константы скорости. [c.237]

Пример 4. Серия опытов по изучению скорости окисления сернистого газа на платиновом катализаторе показала, что константа скорости этого процесса при 665°С равна 3,36 Подсчитать постоянный множитель Ка в уравнении Аррениуса, если энергия активации этой реакции на данном катализаторе равна 15 ккал моль. [c.238]

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]

Окисление сернистого газа кислородом воздуха происходит очень медленно. Скорость этой реакции даже никому не удалось измерить. Отсюда Г. К. Боресков [64] предполагает, что величина энергии активации этой реакции очень велика. Она должна включать в себе энергию, необходимую для разрыва связи в мо-леку.ие кислорода, так как только по такому пути может идти окисление ВОг известно, что атомарный кислород быстро окисляет ЗОг в ЗОз. Конечно, в случае цепного механизма реакции, это затруднение было бы преодолено, по при окислении двуокиси серы осуществление цепного механизма затрудняется сравнительно малым тепловым эффектом реакции (23,3 ккал/моль). Этой энергии недостаточно для образования лишнего атома кислорода, необходимого для разветвления реакционной цепи. Таким образом, при окислении двуокиси серы цепной механизм не может дать большого увеличения скорости реакции. [c.138]

Катализаторы на основе оксидов железа (их вводят в виде колчеданного огарка) практически не отравляются, но их энергия активации велика ( 150 кДж/моль), и катализатор проявляет достаточно высокую активность лишь при температуре выше 625°С. При такой температуре равновесная степень преврашения не превышает 70%, и использование катализаторов на основе оксидов железа возможно лишь для так называемого предварительного окисления сернистого газа со степенью преврашения 50—60 %. [c.184]

Гомогенное окисление сернистого газа даже при высоких температурах практически не протекает вследствие очень большой величины энергии активации этой реакции. Между тем в присутствии многих твердых веществ скорость взаимодействия двуокиси серы с кислородом становится заметной, а в отдельных случаях даже очень большой. [c.395]

Взгляды, развиваемые Н. Н. Семеновым и В. В. Воеводским о наличии гетерогенных цепей в гетерогенном катализе, представляют большой интерес однако ценной механизм не может иметь общего значения. В частности, для обратимых реакций (синтез аммиака,окисление сернистого газа), протекающих при высоких температурах с большой энергией активации, вряд ли можно предполагать наличие радикалов, концентрация которых [c.148]

Практика показывает, что энергия активации реакции окисления сернистого газа в серный ангидрид на промышленных катализаторах, как правило, равно примерно 17000 кал/моль, а постоянный множитель (в уравнении Аррениуса) скорости эГой реакции на 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]

Из этих данных следует, что для процесса окисления сернистого ангидрида в целом не может быть постоянной оптимальной температуры и по мере роста степени превращения температуру процесса следует понижать в соответствии с линией АА на рис. 6-7. Однако начинать процесс окисления SO2 при очень высокой температуре также невыгодно, так как нагревание газа, до высокой температуры связано с затратой энергии. Поэтому на практике поступают следующим образом. Обжиговый газ нагревают до температуры несколько выше температуры зажигания (в зависимости от активности катализатора — до 400— 440 °С) и направляют в первый слой катализатора в контактном аппарате. В ходе реакции окисления SO2 выделяется большое количество тепла, вследствие чего температура газа резко повышается. Процесс ведут адиабатически (без отвода тепла) до тех пор, пока температура не достигнет оптимального значения. Далее ведение адиабатического процесса нецелесообразно, поэтому начинают отводить тепло с таким расчетом, чтобы температура дальнейшего процесса окисления была возможно ближе к оптимальной. [c.153]

Результаты изучения катализа приводят к выводу, что причиной ускоряющего действия катализатора является понижение энергии активации при образовании промежуточных нестойких продуктов, реагирующих веществ с катализатором п последующего разложения этого комплекса. Так, например, схематически можно изобразить действие окислов азота на газовый процесс окисления кислородом воздуха сернистого газа в камерном способе производства серной кислоты [c.186]

Органические сернистые соединения превращаются в углеводороды и сероводород. Равновесие никель — сернистый никель — водород — сероводород благоприятствует образованию сернистого никеля при низких температурах и его разложению при высоких температурах [986]. Увеличение концентрации водяного пара, аналогичное повышению парциального давления водорода, способствует уменьшению степени превращения никеля в неактивный сернистый никель. Может казаться, что было бы целесообразно вычислить максимальное количество серы, которое может присутствовать в газе при различных температурах, не вызывая превращения никеля в сернистый никель. Однако разница Б энергиях различных атомов, находящихся на поверхности активного катализатора, делает ценность таких вычислений сомнительной, подобно тому, как это имеет место в случае окисления активного железа смесями водорода и водяного пара. [c.241]

Таким образом, при расчетах оптимальных температур окисления двуокиси серы на ванадиевых катализаторах надо подставлять в уравнение (VII, 10) значение энергии активации, уменьшенное на 1500 кал, т. е. величину 21 кал моль вместо 23 ООО кал моль. Кажущаяся молекулярность реакции окисления двуокиси серы на ванадиевых катализаторах, как показано на стр. 148, равна 2. С помощью этих значений и v , исходя из равновесных температур, можно вычислить по уравнению (VII, 10) оптимальные температуры, отвечающие заданным степеням превращения. Результаты аналитического расчета оптимальных температур для газа, получаемого обжигом сернистого колчедана, приведены в табл. 28. [c.252]

При построении математической модели процесса конверсии окиси углерода авторы [1,2] делают допущение о постоянстве физико-химиче-ских свойств катализатора во времени, используя кинетические характеристики, входящие в уравнение Аррениуса, полученные в лабораторных условиях для свежего катализатора (как, например, в работе [3]). Ранее [4] для учета изменений энергии активации при переходе от лабораторных реакторов к промышленным предлагалось, используя зависимость степени конверсии от высоты слоя полочного конвертора, путем дифференцирования находить скорость реакции ио слою и, учитывая уравнение кинетики, рассчитывать энергию активации, предэкспоненту и константу скорости. Аналогично определяются мак-рокинетические параметры процесса окисления сернистого газа в работе [5]. [c.111]

Изучению роли носителей (подкладок) в формировании активных катализаторов окисления сернистого газа, аммиака, расщепления метилового спирта и других реакций посвящено большое число работ И. Е. Ададурова и его сотрудников (Д. В. Гернет, В. А. Дзисько, П. Я- Крайний и др.). Влияние носителя оценивалось по изменению энергии активации соответствующих процессов. Исследования показали, что применение носителя нельзя рассматривать как простой физический прием, позволяющий создать развитую поверхность и предохранить [c.8]

В том случае, когда хемосорбированный газ находится в состоянии равновесия с газовой фазой, степень заполнении 0 будет определяться уравнением Ленгмюра или более точными уравнениями подобного типа, а энергия активации экоп будет соответствовать энергии активации данного каталитического окисления. Как отмечалось выше, активные центры хемосорбции кислорода являются а ктивными центрами катализатора. Это экспериментально было доказано также в отношении угольного катализатора (электрохимическое окисление и окисление сернистого. газа [39 ). Поэтому уравнения (5.8) и (5.9) позволяют определить не только истинную и экспериментальную энергии активации каталитического процесса при равновесии адсорбции, но и активные центры при различных температурах, исходя из экспериментального значения удельной дырочной электропроводности. [c.358]

Количественный учет влияния реакционной системы на катализатор сводится к введению в кинетические уравнения некоторых дополнительных функций от концентраций промежуточных соединений, вызывающих изменение гиббсовой энергии поверхностного слоя. В результате, как указывает Боресков [466, 522], может возникнуть, в частности, зависимость энергии активации от заполнения (вследствие воздействия реакционной смеси, изменяющей гиббсову энергию поверхностного слоя), аналогичная рассматриваемой за счет эффекта неоднородности. В качестве примера Боресков приводит реакцию окисления сернистого газа на ванадиевых катализаторах, где наблюдаемые явления, ранее интерпретировавшиеся с точки зрения неоднородности поверхности, могут быть истолкованы более точно как зависимость скорости стадии от степени восстановления катализатора, изменяющейся в ходе процесса. [c.278]

В настоящее время в промышленности применяют ванадиевь 7у катализатор, на котором процесс окисления сернистого газа про текает с достаточной скоростью при температурах выше 440° С Скорость реакции окисления сернистого газа зависит от температуры, активности катализатора и концентрации реагирующих веществ. Повышенное давление содействует увеличению равновесного выхода и повышению скорости реакции, но затрата энергии на сжатие газа экономически не оправдывается повышением выхода. [c.141]

Легко видеть, что этот вывод является общим, справедливым, в отличие от представлений мультиплетной теории, как для эндотермических, так и для экзотермических реакций. Связь между энергией активации каталитической реакции и энергиями образования промежуточных соединений более сложна, чем это представляется в мультиплетной теории. Но если для данного типа каталитических систем нам известна такая корреляционная зависимость, она может быть непосредственно использована при подборе наиболее активных катализаторов. Вещества, расположенные на корреляционной кривой вдали от ее вершины (т. е. энергия связи кислорода с поверхностью которых (д) намного больше или меньше (<7 )опт) и потому малоактивные, могут быть активированы при введении добавок, приближающих величину <7, к ( а)опт- Так, по-видимому, объясняется активация УзОз сплавлением ее с К2504 для процессов изотопного кислородного обмена, окисления водорода и сернистого газа, установленная в работах Г. К- Бо-рескова с сотрудниками. [c.113]

Автогенными принято называть технологические процессы, идущие преимущественно за счет тепла, выделяющегося при окислении сырьевых материалов. Традиционным является, например, использование химической энергии сырья на нагрев дутья и расплавление холодных присадок при конвертировании штейнов, а также при протекании процессов обжига сульфидов в кипящем слое. Работы по расширению области применения химической энергии сульфидных материалов в производстве меди привели в начале 50-х годов XX в. к созданию принципиально новых, работающих в автогенном режиме агрегатов для плавки на штейн, а также опытных полупромышленных и промышленных установок для непрерывного производства черновой меди. Преимущества, которыми они обладают по сравнению с топливными и электрическими печами аналогичного технологического назначения, заключаются в значительном (примерно в два раза) сокращении энергозатрат на весь технологический цикл получения черновой меди и практически полной ликвидации выбросов сернистого газа в атмосферу на стадии производства штейна [11.3, 11.5,11.6,11.99] (см. также п. 11.7.6). Вместе с тем увеличение количества реализуемых в агрегате технологических процессов привело к существенному усложнению режима его тепловой работы, так как будучи печью, в рабочем пространстве которой идут процессы нафева и растворения шихты, он одновременно выполняет функции высокотемпературного реактора для глубокого окисления сульфидов. Режимные параметры тепловой работы афегата и принципы компоновки его конструкгивных элементов во многом зависят от состава перерабатываемых в нем шихтовых материалов. Разнообразие применяемого при производстве тяжелых цветных металлов сульфидного сырья привело к созданию целой серии различных в конструктивном отношении печей для плавки на штейн, представляющих собой афегаты со смешанным режимом тепловой работы. [c.452]

При действии на соли бромоводородной и иодоводородной кислот концентрированной серной кислотой выделяются бромоводород и иодоводород. Белый дымок, который при этом образуется, представляющий собой капельки бромоводородной и иодоводородной кислот, указывает на образование этих газов. Одновременно с образованием бромоводорода заметно выделение брома, а иодоводорода — иода. В первом случае, кроме НВг и Вгг, выделяется еще SO2, а во втором случае, кроме HI и 2, заметно выделение HjS. Энергия образования галоводородов в ряду НР, НС1, НВг, HI уменьшается слева направо, поэтому и стойкость их уменьшается в том же порядке. Если НР не может быть окислен ни одним веществом-окислителем, НС1 окисляется такими окислителями, как MnOj, K IO3 и др. Бромоводород и иодоводород окисляются уже серной кислотой, причем при взаимодействии с бромоюдородом последняя восстанавливается до сернистого газа (сернистой кислоты), а при взаимодействии с иодоводородом она может восстановиться до сероводорода. Напишем уравнения протекающих при этом процессов [c.251]

После того как примерно 90% от всего начального количества сернистого газа подверглось окислению, газы поступают в реакционн>то камеру через узкое отверстие р и при этом основательно перемешиваются затем они проходят сквозь 24 перфорированные пластины, покрытые платинированным асбестом, где реакция заканчивается. Температура здесь благоприятствует ходу процесса. Действительно, при суточной производительности в 6—7 т 50з выход может достигать в круглых цифрах 97—99%, и такое увеличение выхода компенсирует более значительный расход энергии, потребной для циркуляции газа. [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология