Сера, двуокись серы как катализатор при при реакции двуокиси

Около 60% серы конденсируется в топке котла-утилизатора в остаточных газах все еще содержатся сероводород и двуокись серы. Чтобы реакция (2) прошла до конца, газы пропускают в печь Клауса, нагретую до 400°, где реакция заканчивается над бокситом или активной окисью алюминия в качестве катализатора. Отходящие газы, в которых еще находится немного сероводорода, смешивают с дополнительным количеством воздуха, сжигают в футерованной печи и пропускают во вторую печь Клауса. Количество серы, получаемой из сероводорода по этому способу, может превышать 90%. [c.394]

Двуокись серы и кислород в отсутствие катализатора практически не реагируют между собой, так как для окисления 30-необходим разрыв связи между атомами в молекуле кислорода, требующий очень большой затраты энергии. Действие катализаторов, ускоряющих реакцию между ЗО и кислородом, заключается в том, что они способны присоединять атомы кислорода, связывая их менее прочно, чем связаны между собой атомы в молекуле кислорода. Благодаря этому на поверхности твердых катализаторов активационный барьер реакции окисления 30- снижается. [c.164]

По мнению Караша, действие катализаторов заключается в том, что они катализируют распад хлористого сульфурила на двуокись серы и хлор, после чего протекает нормальная реакция сульфохлорирования на свету. По утверждению Караша в отсутствии света никакой реакции не наблюдается. [c.371]

SO3 (т. е. смещение равновесия вправо) можио получить только прн понижении температуры, однако при низких температурах очень сильно падает скорость протекания реакции. На практике вначале получают двуокись серы сжиганием пирита, затем SO2 смешивают с воздухом и пропускают над катализатором при температуре 400—450°. [c.296]

Серу получают и химическими методами — извлечением ее из ряда природных соединений или из отходящих газов металлургических и коксовых печей. Для получения серы из газов смесь последних, содержащую двуокись серы и сероводород, пропускают при высокой температуре над катализатором. При этом происходит реакция окисления — восстановления [c.564]

Решением этой проблемы явилось открытие соответствующих катализаторов (платина, пятиокись ванадия), которые ускоряют реакцию, не влияя на ее равновесие. Каталитическая реакция протекает не в газовой смеси, а на поверхности катализатора при соприкосновении с ней молекул. На практике двуокись серы, получаемую при сжигании серы или пирита, смешивают с воздухом и пропускают над катализатором при температуре 400—450 °С. В этих условиях примерно 99% двуокиси серы превращается в трехокись серы. Этот метод используют главным образом при производстве серной кислоты. [c.216]

При процессе окисления двуокиси серы в серную кислоту катализатором является двуокись азота. Двуокись азота ассимилирует вещество среды с образованием новых молекул, склонных к внутримолекулярным реакциям и к выделению образовавшихся веществ во внешнюю среду, с регенерацией катализатора для нового процесса. Это очень точное определение каталитического процесса, которым Энгельс и характеризовал главную особенность белка — вещества — процесса. [c.440]

Скорость химической адсорбционной реакции очень велика. Из трех газов трехокись серы имеет очень высокую температуру кипения и поэтому легко адсорбируется при высоких температурах. Если двуокись серы и кислород соединя" ются с умеренной скоростью на поверхности платинового катализатора, то слой трехокиси серы будет оказывать замедляющее действие, так как реагирующие вещества (двуокись серы и кислород) должны диффундировать через него.-Кислород диффундирует быстрее, поэтому диффузия двуокиси серы определяет скорость процесса. [c.136]

Каждая из этих трех стадий проводится в непрерывной проточной системе, чтобы обеспечить максимально полное протекание реакций. Газообразная двуокись серы (после первой стадии) и избыток кислорода, выйдя из зоны сжигания серы, направляются на катализатор, где происходит вторая стадия, после которой газообразная трехокись серы ЗОз поступает в поглотительную систему для реакции с водой (третья стадия синтеза). С одной стороны в эту поглотительную систему подается вода, а с другой вытекает концентрированная серная кислота. Таким образом, эта система по существу находится в стационарном состоянии. [c.263]

Активные катализаторы очень чувствительны к отравлению молекулами посторонних веществ. Особенно сильными ядами являются молекулы со свободной парой электронов, которые могут участвовать в образовании ковалентных связей с поверхностью твердых веществ. В качестве примеров таких соединений можно привести аммиак, фосфины, арсины, окись углерода, двуокись серы и сероводород. Другие яды содержат водород, кислород, галогены и ртуть. Молекулы перечисленных веществ адсорбируются в порах катализатора и экранируют часть его активной новерхности, т. е. отравляют катализатор. При этом молекулы реагирующих веществ должны транспортироваться к неотравленной части поверхности, до того как произойдет реакция, следовательно, отравление приводит к увеличению среднего расстояния, которое, должны преодолеть молекулы реагента, диффундирующие через поры. Выведенное в разделе 4.5.2.2 уравнение применимо к отравленным поверхностям. Таким образом, мы различаем два типа отравления катализаторов а) однородную адсорбцию яда и б) селективное отравление. В первом случае молекулы яда равномерно распределяются по всей поверхности во втором — действию яда сначала подвергается наиболее активная часть наружной поверхности, а затем яд постепенно распространяется вдоль пор катализатора. [c.209]

В настоящее время серную кислоту нолучают двумя способами башенным, или нитрозным, и контактным. Оба способа — каталитические. В первом случае в реакции участвуют двуокись серы, окислы азота, кислород воздуха и вода. Здесь окислы азота являются катализатором и служат как бы передатчиком кислорода воздуха сернистому газу. Синтез серной кислоты с помощью окислов азота — гомогенный каталитический процесс серная кислота образуется преимущественно в жидкой фазе в результате взаимодействия растворенных двуокиси серы и трехокиси азота. Часть двуокиси серы окисляется в газовой фазе. [c.213]

Для того, чтобы эта реакция имела место, необходимо использовать катализатор. 2. Существует много перекисных соединений и перекись водорода является простейшей из них. 3. Так как двуокись серы тяжелее воздуха, мы можем собрать ее вытеснением последнего. 4. Известно, что вода является чрезвычайно хорошим растворителем. 5. Вещества, как известно, состоят из молекул. [c.40]

Более эффективным оказалось непрерывное инициирование процесса, когда двуокись серы постоянно вводят в контактный аппарат. Например, при пропускании газовой смеси, содержащей 4% (мольн.) изобутилена, 6% (мольн.) аммиака и 90% (мольн.) воздуха, со скорос- ю 50 л/ч и добавке 0,2 л ЗОг в час степень конверсии изобутилена при 430°С достигает 95%, а селективность по метакрилонитрилу 73%. Метакролеин и СОг в катализатах не обнаружены. Такие показатели сохранялись на протяжении 150 ч работы катализатора. В сравнимых условиях, но без добавок 50г селективность по метакрилонитрилу составляла всего 12%- При этом в продуктах реакции в значительных количествах присутствовали метакролеин, акрилонитрил и ацетонитрил. [c.130]

Для полноты изложения следует добавить, что двуокись серы также применялась в качестве катализатора реакции гидрогенизации [32] и дегидратации [33], катализатора получения фенол-формальдегидных смол [34], этерификации [35] и некоторых реакций окисления [36]. [c.343]

Серная кислота в свободном состоянии в небольших количествах находится в вулканических районах весьма распространены залежи сульфатов. Промышленное производство базируется на окислении двуокиси серы в трехокись, которая при соединении с водой и дает серную кислоту. Сжигание серы в воздухе дает двуокись серы ЗОг, бесцветный газ с удушающим запахом. Эта двуокись негорюча, но может быть подвергнута дальнейшему окислению в трехокись серы 50з в присутствии окислов азота или других катализаторов. Трехокись серы называется также серным ангидридом. Это призрачное кристаллическое твердое вещество, жадно соединяющееся с водой и образующее серную кислоту. При этом выделяются большие количества тепла. Главная реакция может быть выражена следующим уравнением [c.115]

Французские химики Клеман и Дезорм объяснили действие окиси азота как катализатора еще в 1806 г. Они предположили, что катализатор легко вступает в реакцию с одним из реагирующих веществ —с кислородом. Окись азота образует с кислородом двуокись азота. Это соединение легко реагирует с двуокисью серы, отдавая ей один атом кислорода. При этом образуется трехокись серы и освобождается окись азота, являющаяся катализатором. Двуокись азота здесь — промежуточное соединение, которое только помогает окислению, двуокиси серы в трехокись. Освободившийся катализатор снова реагирует с кислородом и снова образует промежуточное соединение — двуокись азота. Двуокись азота окисляет двуокись серы в трехокись, и опять освобождается окись азота. Этот процесс продолжается, пока вся двуокись серы не превратится в трехокись серы. [c.285]

На отечественных сернокислотных предприятиях двуокись серы окисляют на ванадиевых катализаторах БАВ и СВД, причем процесс на зернах промышленного размера протекает в области, переходной между внутридиффузионной и кинетической [1]. Кинетику реакции окисления 50г изучали на катализаторе БАВ [2, 3], она описывается уравнением [c.91]

При сжигании газа в нечи температура пламени поддерживается около 1350°. Тепло отводится с водяным паром. При этом уже идет образование элементарной серы. Для обеспечения полного превращения газ проходит через несколько конверторов, в которых в присутствии боксита как катализатора происходит дальнейшее превращеппе в элементарную серу. Горячие газы утилизируются для образования пара. Жидкая сера собирается. Выход может быть доведен до 95%. Не вошедший в реакцию сероводород сжигается в избытке воздуха в двуокись серы и через высокую трубу выбрасывается в атмосферу. [c.274]

Науглероженный кобальт-молибденовый катализатор может быть регенерирован путем использования контролируемого окисления с целью выжечь углеродистые отложения. Через катализатор пропускают измеренные количества воздуха или кислорода в инертном газе (например, в азоте) и тщательно наблюдают за температурой фронта сгорания. Чтобы уменьшить спекание и потерю молибдена (что приводит к необратимому уменьшению поверхности и активности), температура регенерации не должна превышать 550° С. В результате основных реакций из углеродистых отложений образуются двуокись углерода и вода и двуокись серы из серы, имеющейся в катализаторе. После регенерации катализатор идет в работу наравне со свежим. [c.81]

Эта реакция также оопровождается значительным выделением тепла. Двуокись серы получается при обжиге серного колчедана (РеЗг) или серы. Источником двуокиси серы служат также отходящие газы предприятий цветной металлургии. Реакция окисления серного газа идет при температуре 400— —470° С в присутствии катализаторов. [c.24]

При нитрозном способе в реакции участвуют двуокись серы (сернистый газ), окислы азота, кислород воздуха и вода. Окислы азота являются здесь катализаторами и служат как бы передатчиком кислорода воздуха сернистому газу, который превращается в серный ангидрид. Синтез серной кислоты с помошью окислов азота является гомогенным каталитическим процессом. Образование серной кислоты происходит преимущественно в жидкой фазе при взаимодействии растворенных двуокиси серы к трехокиси азота. Часть двуокиси серы окисляется в газовой фазе. [c.25]

Литературный материал, собранный мисс Вандерворт, ограничился рефератами Хемикел Абстракте за период с 1940 по 1956 г. Ею собраны данные по вопросам кинетики, механизма реакций, аппаратуры лабораторных и опытных установок, заводского оборудования, а также по катализаторам окисления в паровой фазе и по каталитическим процессам. В предметном указателе Хемикал Абстракте просматривались следующие заголовки окисление, кислород, воздух, аммиак, азотная кислота, окись азота, окись углерода, двуокись серы, серная кислота, трехокись серы, ацетилен, соединения ацетилена, бензол, этилен, окись этилена, антрацен, нафталин, ксилолы, водород, синильная кислота, амины, циклоалканы, толуол, тиолы, соединения меркаптана, альдегид, кетоны, спирты, катализ и катализаторы. В обзор включены статьи, опубликованные в 1957 г. [c.204]

В продуктах сульфохлорирования также содержится хлористый водород и двуокись серы. Оии отдуваются воздухом в колонне 4, с низа которой продукты сульфохлорирования отводятся в промежуточ ную емкость 5, откуда поступают на омыление 10%-ным раствором NaOH. Не вступившие в реакцию углеводороды и хлоралкилы (хлор в хлоралкилах в этих условиях не омыляется) отделяются в отстойнике и поступают на дегидрохлорирование в присутствии катализаторов — окислов металлов. При Этом хлоралкилы образуют олефины. Затем смесь Л0 двергают каталитическому гидрированию и возвращают на сульфохлорирование. При нейтрализации образуется поваренная соль, которая при охлаждении солей сульфокислот уходит в нижний водный слой и сбрасывается ib канализацию. [c.305]

Термическая полимеризация — наиболее часто применяемый способ обработки высыхающих и полувысыхающих М. р., в результате к-рого уменьшается их ненасыщенность и возрастает вязкость и плотность. Процесс проводят в отсутствие кислорода при 280—300 °С (тунговое масло нагревают до 200— 230 °С). Скорость полимеризации повышается с увеличением ненасыщенности М. р. и содержания в них к-т с соиряженными двойными связями. Катализаторы реакции — сера, двуокись серы, трехфтористый бор, соли никеля, кобальта, железа, металлич. никель, антрахинон. Жирные к-ты взаимодействуют при полимеризации по реакции Дильса — Альдера (см. Диеновый синтез). [c.71]

Взаимодействие кремнезема с известью в присутствии различных газов было изучено Бишоффом" в то время как водяной пар сильно ускоряет реакцию, двуокись серы практически не оказывает никакого влил-, ния. В этом отношении особенно типично влияние газовой атмосферы на взаимодействие сульфата кальция (аш идрид) с кремнеземом. Согласно Бишоффу" , кислород и воздух оказывают заметное влияние и, по-видимому, принимают участие в реакции, в то время как азот и аргон остаются полностью инертными. Увеличение парциального давления водяного пара ускоряет реакцию его влияние определяется кинетическим уравнением Яндера (см. D. I, 40) так же, как и уравнением Аррениуса lg К= С—(QIRT), определяющи.ч энергию активации и константы реакции. Процессы разложения сульфата кальция под действием кремнезема и образования метасиликата кальция протекают параллельно. При взаимодействии водорода и аммиака существуют дополнительные химические эффекты переменное каталитическое действие закиси азота особенно интересно этот газ оказывается положи гельным катализатором при своем собственном разлои ении в твердой фазе. [c.717]

При реакции каучука с двуокисью серы получают продукт с содержанием связанной серы до 22 /о (теоретическое содержание серы при реакции одной молекулы SO2 с каждым звеном каучука составляет 24,2%). Реакция SO2 с каучуком протекает как в растворе, так и в латексе катализаторами служат диазоаминобензол, нитрат лития, окиси азота или перекиси. Оптимальная температура реакции от —10 до -И5°С. Предполагается, что двуокись серы приводит также к циклизации каучука [107, 108]. Продукты реакции нерастворимы и не поддаются обработке вследствие низкой термопластичности. При повыщенной температуре они разлагаются с выделением SO2. [c.76]

Таким образом, активный катализатор окисления должен обладать способностью передавать подвергающейся окислению молекуле кислород через свою поверхность. Это служит верным признаком менее высокой энергии активации процесса по сравнению с гомогенным окислением, так как кислород на поверхности находится в более лабильном состоянии. Хотя большинство катализаторов окисления — р-полупроводники, возможно, что серебро (окисляющее этилен) и платина (окисляющая аммиак и двуокись серы) занимают особое положение. Это объясняется тем, что, несмотря на возможное протекание реакции в поверхностном слое окисла, электронное строение аммиака, двуокиси серы и этилена таково, что наличие хемо-сорбированпых ионов кислорода не относится к числу условий, необходимых для окисления. По-видимому, образование ковалентной связи между этими молекулами и поверхностью является более предпочтительным, чем адсорбция их в виде ионов. [c.316]

Соединения кислорода в положительных степенях окисления неизвестны (за исключением его соединений с фтором), поэтому поведение серы в положительных степенях окисления нельзя сравнить с данными для кислорода. Для серы весьма обычны две степени окисления +4 (ЗОг и сульфиты, содержащие 50 ) и +6 (50з и сульфаты, содержащие ЗО ). Двуокись серы ЗОг— основной продукт, получающийся при сжигании серы на воздухе или в кислороде. Но 50з — энергетически более устойчивое соединение и не образуется только из-за низкой скорости реакции 502 и Ог- Скорость этой реакции повышается в присутствии катализаторов, поэтому ее осуществляют в промышленности в очень широком масштабе. Серная кислота (получаемая непрямым растворением 50з в воде) является одним из веществ, производимых в громадном количестве. При температуре, близкой к комнатной, окисление ЗОг катализируется двуокисью азота ЫОг. Юднако поскольку при такой температуре скорость этой газофаз- [c.48]

Кроме того, двуокись серы образует трехокись при реакции с кислородом над катализаторами из платины или окиси ванадия. Высокоэкзотермическая реакция поддерживает твердый катализатор в раскаленном состоянии (около 1000°С). При этой температуре скорость реакции настолько велика, что для катализатора вполне достаточен аппарат с поперечным сечением менее 0,1 м , через который быстро движется газовый поток. Продукт реакции растворяют в серной кислоте, достигая высокой концентрации трехокиси серы. Для получения кислоты желаемой концентрации эти растворы затем разбавляют водой. Весь процесс можно изобразить следующими реакциями [c.49]

Поскольку окислы серы обладают последействием, можно утверждать, что их участие в реакциях окисления связано с модифицированием поверхности катализатора. -Однако их роль этим, по-видимому, не ограничивается Двуокись серы, в частности, может выступать в качестве мяккого и селективного окислителя органических веществ. Так, например, ЗОг в отсутствие кислорода окисляет толуол на окисных ванадиевых катализаторах в бензальдегид с селективностью 90% [67]. Судя по другим публикациям [68, 69], при пропускании смеси толуола и Ог в мольном соотношении 1 0,2 при 350 — 365 °С над УгО образуется бензойная кислота с селективностью по прореагировавшей двуокиси серы 82% (выход кислоты 8 /о). В области более высоких температур (450—465 °С) селективность по ЗОг снижается до 45%. Разбавление реакционной смеси азотом и снижение температуры до 410°С повышает селективность по бензойной кислоте до 97% в расчете на 502. Сходные результаты получены на окиси вольфрама. В аналогичных условиях было получено из этилбензола 12% бензальдегида и 52% бензойной кислоты, из изопропил- и из н-бутилбензола 37—42% бензойной кислоты, из о-ксилола 14 /о о-толуиловой кислоты и 15% фталевого ангидрида (в расчете на прореагировавшую двуокись серы). [c.26]

Атом кислорода, действительно, имеет возможность оказаться вблизи атома серы уже по одному тому, что очевидным условием реакции является соприкосновение и кислорода. Наличие таких атомов кислорода на поверхности катализатора доказано Г. К. Боре-сковым [2 ] из кинетических соображений. Кроме того, само появление атомов из адсорбированной молекулы кислорода можно объяснить с помощью схемы в той же левой части рисунка. При адсорбции кислорода будут выполняться два условия. Во-первых, молекула кислорода будет предпочтительно ориентироваться к атому серы (из SOj),. как противоположному по своему характеру сравнительно с атомам кислорода же (из Oj). Во-вторых, независимо от того, произойдет ли адсорбция молекулы Og так, что атомы кислорода будут разделены атомами платины (левая часть рис. 6), или же они будут вместе локализоваться по впадинам решетки (наклонная часть рис. 6), — всё-равно, так же как это имеет место в гидрогенизационном катализе,, молекула окажется растянутой действием вандерваальсовых сил контакта в направлении, указанном стрелками, благодаря чему атомы будут стремиться перейти в ближайшие к ним ложбины решетки. Это— также активированное состояние, здесь деформация молекулы делаег ее более реакционноспособной, содействует появлению атомарного кислорода. В то время как двуокись серы на поверхности платины — хорошо подготовленный акцептор, молекула кислорода является также хорошо подготовленным донором кислородных атомов. В целом, возникает новая структура, образовавшаяся в результате адсорбции, в которой деформированные и потому обладак)Щие ослабленными и частично как бы развязанными химическими связями молекулы уже подготовлены к реакции, как находящиеся в более активном состоянии. Естественно поэтому, что следующим — уже легким — этапом явится возникновение именно той молекулы, которая почти без всяких натяжений, по своим размерам и форме, соответствует рельефу поверхности платинового контакта, а именно молекулы серного ангидрида. Каталитический акт, с этой точки зрения, сводится к облегчению химического акта, как переходу от менее вероятного к более вероятному состоянию — переходу от большей деформации сорбированных моле-К) л к меньшей их деформации. [c.35]

При разборе процесса, осуществляемого с добавлением холодного газа, Лейтенбергер сделал вывод, что требуемое количе- ство катализатора в этом случае несколько больше (приблизительно на 10%), чем при регулировании процесса путем теплообмена через стенку, вследствие того что добавляемый холодный газ окисляется в изотермических условиях, а не в оптимальных. К сожалению, этот вывод слишком оптимистичен. В действительности необходимое количество катализатора возрастает гораздо значительнее, так как двуокись серы добавляемого холодного газа в дальнейшем окисляется в присутствии трехокиси серы, т. е. в условиях, когда скорость реакции сильно понижена. [c.323]

Однако гомогенная газовая. реакция третьего порядка идет очень медленно, поэтому в производстве серной кислоты контактным способом окисляют двуокись серы на катализаторах. Согласно кинетическому уравнению Борескова, общая скорость окисления на ванадиевом катализаторе (УгОз с активатором К2504) пропорциональна концентрации двуокиси серы в степени 0,8 и концентрации кислорода в первой степени. Следовательно, эта реакция дробного (1,8) порядка. Тепловой эффект реакции Q (Дж/моль) в зависимости от температуры определяется уравнением [c.133]

При 400° С и ниже реакция окисления сернистого газа практически необратима. При температуре порядка 1000° С трехокись серы почти полностью диссоциирует на двуокись серы и кислород. Следовательно, с точки зрения полноты лревращения двуокиси серы в трехокись серы надо было бы выбирать возможно более низкую температуру. Однако кроме полноты прохождения реакции необходимо учитывать и ее скорость. При 400° С реакция окисления двуокиси серы идет с достаточной для производства скоростью лишь на платиновом катализаторе, обладающем наивысшей активностью по сравнению с другими катализаторами. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология