Сера, двуокись серы как катализатор при серной кислотой

До недавнего времени двуокись серы получали в СССР обжигом рядового серного колчедана, который содержал, кроме серы и железа, также соединения меди, цинка, свинца, мышьяка, селена, теллура и другие примеси. Оказалось целесообразным извлекать из серного колчедана медь (при содержании ее не менее 2%) и попутно — соединения мышьяка, которые отравляют катализатор при контактном производстве серной кислоты. Извлечение примесей из колчедана осуществляют флотацией, для чего колчедан измельчают до частиц размером менее 0,1 мм. Серный колчедан с флотационных установок отстаивают, отфильтровывают, сушат и сжигают в печах уже в виде пыли. [c.9]

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]

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]

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]

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]

Для промышленного получения серной кислоты используют два метода — контактный и нитрозный (башенный). При контактном методе очищенная двуокись серы поступает в контактный аппарат. Там она, соединяясь на катализаторе с кислородом, превращается в трехокись серы, которая затем поглощается серной кислотой [c.186]

Технологические схемы производства контактной серной кислоты несколько различаются по аппаратурному оформлению, однако сущность процесса всегда одинакова и сводится к следующему. Сначала двуокись серы 50г окисляется в трехокись серы Оз в присутствии твердого катализатора [c.94]

Примечание. Авторы применили приведенный метод для определения серной кислоты, образующейся при окислении сернистого ангидрида на специальном катализаторе (двуокись церия на окиси алюминия), и использовали его для определения следов серы в керосине, бензине и т. п. [c.323]

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]

В начале опыта сильно нагревают окись хрома, затем при помощи резиновой груши энергично прогоняют воздух, который захватывает двуокись серы. Смесь этих газов, проходя над нагретым катализатором, и дает серный ангидрид сернистый газ окисляется кислородом воздуха. Серный ангидрид проходит через воду (небольшая колба или банка с водой). Над водой образуется густой белый туман, состоящий из мельчайших капелек серной кислоты. Колбочку с водой можно прикрыть тампоном из ваты, чтобы в воздух не летел туман из капелек серной кислоты. После проведения опыта в течение 3—4 мин в колбе-приемнике, при помощи хлорида бария можно обнаружить образование серной кислоты. [c.122]

В основе производства серной кислоты контактным способом лежит процесс окисления двуокиси серы до трехокиси кислородом в присутствии твердого катализатора. Двуокись серы обычно получается путем обжига сульфидных руд или сжиганием элементарной серы. Получаемые газовые смеси содержат от 5 до 9% двуокиси серы и от 10 до 15% кислорода. [c.9]

Контактный процесс проще. Двуокись серы может быть окислена до состояния трехокиси в присутствии губчатой платины или некоторых других катализаторов при температуре 400—450° С. Процесс протекает с выделением тепла. Иногда в качестве катализаторов применяются окись железа или ванадий. Соединение чистой воды и чистой трехокиси серы дает чистую серную кислоту. Эта кислота может быть изготовлена любой желаемой концентрации. Контактный процесс также требует двух этапов в производстве серной кислоты. [c.117]

Двуокись серы концентрацией до 1 % 80 2 в присутствии водяных паров окисляется на катализаторе при 20—100 °С нри этом образующаяся серная кислота конденсируется в порах угля. Регенерируют катализатор путем отмывки кислоты. Высушенный катализатор возвращается в контактный аппарат. [c.126]

Фирма Байер разработала и внедрила новый двухконтактный метод производства серной кислоты, при котором газ, содержащий двуокись серы, дважды проходит через зону катализатора. При этом 99,6% и более сернистого газа превращается в серный ангидрид, а выхо- [c.103]

В ходе нового процесса производства серной кислоты подаются кислород и двуокись серы при атмосферном давлении и 50° С. Проходя над катализатором, эти газы полностью реагируют, и получающаяся трехокись серы охлаждается до 50° С. Вычислить количество отводимого при этом тепла на каждый кг моль прореагировавшего SOa. Нужно воспользоваться формулой энергетического баланса для стационарного потока все члены, кроме А г и А<3, малы, так что [c.36]

Образующаяся сера может прореагировать с избытком магния, а если имеется избыток 80 г, то это вещество реагирует с М 0 и дает сульфит MgSOз. Двуокись серы в присутствии катализатора присоединяет кислород с образованием серного ангидрида 80 3, а из него серной кислоты [c.215]

Ряд патентов, не раскрывая химизма процесса, указывает на возможность ускорения окисления сырья и улучшения свойств битума. Так, для получения битума, имеющего более высокую пенетрацию при данной температуре размягчения, применяют следующие катализаторы и инициаторы окисления сырья кислородом воздуха двуокись марганца [488] хлорид алюминия [463] двуокись марганца и азотную кислоту [437] мелкораздробленный известняк [528] каустическую соду или углекислый натрий [348] бентонит или мелкоизмельченный кокс [315] серу [293] серную кислоту с добавлением металлических солей серной или борной кислот [388] металлические фторобораты [361] борную, фосфорную или мышьяковистую кислоты [406] пятиокнсь фосфора и его сульфиды (РгЗз, Р45з, Р45 ) [492] смесь пятиокиси фосфора и сополимеров изобутилена и стирола, смесь орто-фосфорной кислоты и борофтористого соединения [270] хлорат калия [479] хлорид или сульфат цинка, алюминия, железа, меди или сурьмы [306] хлорид цинка или [c.157]

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]

Позднее эту реакцию изучали при 150—160° Дуль и Букала [220], используя в качестве катализатора двуокись титана, на поверхность которой нанесена серная кислота [206, 218]. Полученные ими кинетические кривые позволяют сделать те же выводы. На рис. 8 приведен состав продуктов изомеризации [5-пииена двуокисью титана, пропитанной сериой кислотой, и его изменения по ходу реакции. Кривые графика аналогичны полученным при каталитической изомеризации а-пинена состав продуктов реакции постоянен, вторичные превращения отсутствуют, пока концентрация исходного вещества не упадет ниже 30%. Разница заключается в том, что образующийся а-пинеи не вступает во вторичные превращения, поэтому концентрация его в продуктах изомеризации постоянна, пока присутствует в достаточной концентрации р-пинен. Если [c.69]

Иногда при окислении метилового спирта с медью на алунде, употребляемом в качестве носителя, применяют катализатор с постепенно увеличивающимся содержанием меди. Похожий процесс — гидрогенизация с восстановленным никелем в этом случае реагирующие компоненты вначале пропускают через носитель, содержащий небольшое количество катализатора постепенное увеличение содержания катализатора оказывается выгодным [378]. Хармадарьян и Бродович [5, 93] исследовали влияние носителей на катализаторы, в особенности на их контактные свойства. При окислении двуокиси серы с пятиокисью ванадия, употребляемой как катализатор, в качестве носителей рекомендуются двуокись марганца, асбест, инфузорная земля, кварц, фарфор и стекло двуокись марганца, употребляемая в качестве катализатора для контактного процесса получения серной кислоты, дает лучшие результаты [310] (табл. 150). [c.478]

На контактирование подается смесь воздуха и двуокиси серы, которые поступают в систему из газометра / и из баллона 3. Воздух и двуокись серы предварительно очищают от водяных паров в склянках 4 (с СаС12) и 5 (с НзЗО ). Для улавливания возможных брызг серной кислоты после промывной склянки 5 двуокись серы пропускают через баллончик 6 со стеклянными трубками. Постоянство давления газов поддерживается при помощи маностатов 7 я 8. Скорость воздуха и двуокиси серы измеряется реометрами 9 и 10. Газы, прошедшие через реометры, поступают в смеситель 11. Контактное окисление происходит на катализаторе в фарфоровой трубке 20, помещенной в электрическую печь 18. [c.148]

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]

Кроме этих общепринятых реагентов, иногда употребляют и некоторые другие [24]. Интересно отметить, что активированный уголь, который часто применяется как носитель для катализаторов платиновой группы, сам по себе может служить дегидрирующим средством [25—27]. При соответствующих условиях даже атмосферный кислород [28], двуокись селена [29], концентрированная серная кислота [30] и т. д. могут действовать как дегидрирующие реагенты. Использование для дегидрогенизации диалкилсульфидов вместо серы было предложено Риттером и Шарпом [31]. Хлоранил (тетрахлор-я-бензохинон) был введен как мягкий дегидрирующий агент Арнольдом и Коллинзом [32] и затем использован для дегидрогенизации тетрагидрокарбазола и его производных [33] и для приготовления 2,3-дифенилнафталина из соответствующего 3,4-дигидросоединения [34]. Однако попытки применить эти реагенты в других случаях не имели успеха, и вопрос о возможности их использования при исследовании природных веществ остается открытым. [c.161]

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]

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]

Двуокись серы очищают от пыли, пропуская через электрофильтр, промывают и высушивают, пропуская в промывных бащнях через разбавленную и концентрированную серную кислоту. Пыль и примеси ртути, фосфора и мышьяка, оседая на поверхности катализатора, снижают его активность, отравляют его и забивают промежутки между зернами катализатора, что препятствует движению газа через слой катализатора. Если на контакт поступает влажный газ, то серная кислота образуется непосредственно в контактном аппарате. Серная кислота, взаимодействуя с компонентами, входящими в состав ванадиевого ката.вдзатора, переводит их в сульфаты, вследствие чего теряет активность и механическую прочность. Очищенная и осуше1И1ая газовая смесь двуокиси серы и кислорода воздуха [c.277]

Химическое определение продуктов сжигания связано с рядом трудностей, поэтому Бельчер и сотр. [5, 6] применяют манометрический метод. Сначала замеряют количество двуокиси углерода [5], а затем водорода [6] в последнем случае работают с аппаратурой из обычного натриевого стекла, которое почти не абсорбирует воду, а вместо стеклянных кранов используют тефлоновые мембранные клапаны. Измерительную систему термо-статируют при 50 0,1 °С. Воду и двуокись углерода, которые образуются при разложении образца в токе кислорода при 1100°С, вымораживают по отдельности в ловушках при температуре —80 и —196 °С соответственно. Если образец содержит серу и галогены, то после сжигания их поглощают катализатором Кербля [7]. Окислы азота, которые образуются при сжигании азотсодержащих образцов и мешают определению, отделяют при помощи поглотительной системы (смесь бихромата и серной кислоты на силикагеле [8] и двуокись марганца), которую помещают между ловушками для воды и двуокиси углерода. После сжигания избыточный кислород откачивают насосом и удаляют охладитель с ловушек. Газы расширяются в части аппарата, объем которой известен. Давление газов замеряют при помощи ртутных манометров, ртуть, необходимую для компенсации давления, добавляют из поршневых бюреток. Уровень ртути в манометрах определяют при помощи фотоэлемента [9]. Этим методом определяют углерод и водород при стандартном отклонении 0,8 мкг для углерода и 0,05 мкг для водорода (вычислено на основании десяти определений для каждого элемента [6] для навесок порядка 50 мкг). При одновременном определении малых количеств углерода, водорода и азота в серийных анализах можно использовать газохроматографический метод [26]. [c.59]

Сера тоже образует два окисла двуокись серы (сернистый газ) ЗОг и трехокись серы (серный ангидрид) 50з. Сернистый газ образуется при горении серы в кислороде или на воздухе. Серный ангидрид получают окислением сернистого газа в присутствии катализаторов (Р1 или У20а). Этот метод применяется в промышленном производстве серной кислоты контактным способом. [c.84]

В отличие от потускнения, которое в большинстве случаев имеет место, если воздух загрязнен сероводородом, влажная коррозия в большой степени определяется присутствием в воздухе двуокиси или трехокиси серы. Большая часть серы, присутствующая в свежих продуктах сгорания угля, представляет собой двуокись серы, однако необходимо вспомнить, что сернистый газ (двуокись серы) образуется при сгорании пиритов, в результате которого образуется также окись железа, являющаяся катализатором для окисления двуокиси серы до трехокиси. В период туманов частицы угля из паровозных топок или из низких печных труб несут на себе большое количество серной кислоты и могут вызывать серьезные коррозионные разрушения металлов и вредно действовать на человека. Следует считать, что вопросу о серной кислоте уделено слишком мало внимания в отчетах специального комитета за 1953 и 1954 гг. Не вызывает сомнения, что в газовой фазе воздуха больЩая часть серы присутствует в виде двуокиси серы, что видно из данных Митхема [8] (см. также работы Гарлоу, Уиттингэма, Кейра и др. на стр. 428—430). [c.447]

Рудаков, Шестаева и Иванова [149] изучали влияние структуры поверхности твердого катализатора на направление реакции. Было установлено, что серная и фосфорная кислоты, изомеризующие пииен почти исключительно в моноциклические терпены, после ианесения иа поверхность некоторых каталитически неактивных носителей начинают изомеризовать его и в камфен. При этом было показано, что соотношение между образующимися при реакции моноциклическими терпенами и суммой камфена и фенхенов зависит не от природы кислот, нанесенных на поверхность носителя, а от специфических свойств самого носителя. Например, выход камфена при каталитической изомеризации пинена под влиянием сериой, фосфорной кислот и алюмосиликата, нанесенных на поверхность каталитически неактивной двуокиси кремния, совершенно одинаков. Однако выход камфена возрастает после нанесения серной и фосфорной кислот на двуокись титана и падает после нанесения фосфорной кииюты иа древесный уголь (табл. 17). Это показывает, что образование тех или иных продуктов реакции определяется ие только способностью твердого катализатора отщеплять протон, но и структурой его поверхности. [c.56]