Каталитические процессы в производстве серной кислоты методом

Каталитические процессы в производстве серной кислоты методом контактного окисления. Сборник переводных статей. М., Госхимтехиздат, 1933, с. 78. [c.289]

Каталитические процессы в производстве серной кислоты методом контакт- [c.284]

Чтобы облегчить возможность приложения рассмотренных в книге основных закономерностей к различным каталитическим процессам, мы старались излагать материал в наиболее общей форме. Теоретические положения рассмотрены здесь в непосредственной связи с решаемыми на их основе практическими задачами—подбором состава, структуры и формы катализаторов, нахождением оптимальных условий проведения процесса, разработкой конструкций контактных аппаратов и т. п. Технологические схемы и конструкция аппаратов описаны очень кратко—дана только сущность протекающих процессов. Более подробные данные о технологическом осуществлении процесса контактирования, а также сведения об остальных операциях контактного производства—обжиге сернистого сырья, очистке газа, абсорбции серного ангидрида—можно найти в книге К. М. Малина, Н. Л. Ар-кина, Г. К. Борескова и М. Г. Слинько Технология серной кислоты , Госхимиздат, 1950, и в книге И. Н. Кузьминых Производство серной кислоты , ОНТИ, 1937. Из более старых работ необходимо упомянуть монографию проф. П. М. Лукьянова Производство серной кислоты методом контактного окисления . [c.7]

Статьи из сборника Каталитические процессы в производстве серной кислоты методом контактного окисления . Химиздат, под ред. П. М. Лукьянова. иШ [c.86]

Гомогенный катализ. Хорошо известным примером гомогенных газовых каталитических реакций может служить окисление двуокиси серы (или, правильнее, сернистой кислоты) с помощью окислов азота в качестве катализатора, применяемое в камерном и башенном методах производства серной кислоты. В этом процессе окисление SO2 осуществляется двуокисью азота, которая, восстанавливаясь при этом до N0, затем вновь превращается в NO2, окисляясь кислородом воздуха. Некоторые детали этого процесса могут еще толковаться различно, но несомненно, что катализатор образует промежуточные соединения, из которых затем полностью регенерируется. [c.493]

Каталитические процессы с большим выходом продукта за один цикл осуществляются, как правило, по прямоточным технологическим схемам — производство серной кислоты по контактному способу, производство разбавленной азотной кислоты и др. В таких системах для защиты атмосферы применяется санитарная очистка отходящих газов. Методы очистки газов отражены в некоторых примерах главы VII. [c.110]

Катализ, избирательно ускоряющий химические реакции, играет большую роль в химии, химической промышленности и биохимии. Катализ является тонким методом синтеза, позволяющим изменять одни части молекул, не затрагивая других, поэтому он широко применяется в лабораториях. Около 80% тяжелой химической промышленности основано на катализе. В неорганической технологии сюда относятся производство серной кислоты, аммиака, азотной кислоты в органической технологии — каталитический крекинг, производство синтетического каучука, многих видов пластмасс и искусственных смол, метанола и ряда других растворителей, этилового спирта (как из этилена, так и из древесины), синтетического бензина, различных специальных видов моторного топлива л многие другие процессы химической и нефтехимической промышленности. В живом организме почти все реакции являются, ферментативными, т. е. каталитическими. [c.5]

Эта проблема была решена благодаря разработке катализаторов (платина, пятиокись ванадия), которые повышают скорость реакции, не влияя на ее равновесие. Каталитическая реакция протекает не в самой газовой смеси, а на поверхности катализатора при соприкосновении спей молекул. На практике процесс осуществляется следующим образом двуокись серы, получаемую при горении серы или пирита, смешивают с воздухом и пропускают над катализатором при температуре 400—450°. В этих условиях примерно 99% двуокиси серы превращается в трехокись серы. Этот метод используют главным образом при производстве серной кислоты. [c.294]

Каким же образом быстро решить вопрос о наилучшем варианте из всех возможных конструкций химического реактора Как найти наиболее выгодный технологический режим (температуру, давление, концентрацию, вид и количество катализатора) для созданной конструкции реактора и обеспечить оптимальный выход продукции Решение проблемы во многом облегчает математическое моделирование. Впервые задачи по математическому моделированию химических процессов были сформулированы и решены еще в 1958 г. Г. К. Боресковым — директором Института катализа Сибирского отделения АН СССР. Возможность теоретически рассчитывать промышленные реакторы исходя только из лабораторных опытов не имела прецедента в мировой конструкторской практике, в химической технологии. Вначале ввиду сложности математического аппарата казалось, что работы Г. К. Борескова имеют чисто теоретический интерес. Однако уже в ближайшее время обнаружилась их большая практическая значимость, и они получили высокую оценку. Следует отметить, — заявил в 1964 г. в речи на годичном собрании президент АН СССР М. В. Келдыш, — работы Института катализа Сибирского отделения нашей академии по методам математического моделирования химических процессов, в частности процессов катализа, с помощью электронных цифровых и аналоговых вычислительных машин. Эти методы были применены к важнейшим промышленным каталитическим процессам — окислению двуокиси серы в серный ангидрид для производства серной кислоты, получению мономеров для производства синтетического каучука, пластмасс — и к некоторым другим процессам Ч [c.317]

Процесс окисления сернистого ангидрида на катализаторе, положенный в основу производства серной кислоты контактным методом, является типичным и хорошо изученным каталитическим процессом. Многие общие представления о катализе получены на основе результатов изучения процесса окисления сернистого ангидрида на платиновом и ванадиевом катализаторах. [c.181]

Контактный метод производства серной кислоты является одним из первых каталитических процессов, получивших широкое промышленное использование. При его разработке и усовершенствовании был выявлен ряд закономерностей, имеющих общее значение для каталитических процессов. Трудно переоценить та влияние, которое оказал опыт этого процесса на общее развитие технического катализа. [c.9]

В книге изложены сведения о свойствах серной кислоты и промежуточных продуктов, а также о различных видах серосодержащего сырья. На современном уровне рассмотрены технологические процессы получения серной кислоты из различных видов сырья обжиг колчедана, сжигание серы и серосодержащих газов, специальная очистка обжиговых газов, каталитическое окисление диоксида серы и абсорбция триоксида серы с получением верной кислоты. Должное внимание уделено очистке отходящих газов сернокислотного производства с целью защиты окружающей среды и утилизации диоксида серы. Дан анализ направлений дальнейшего технического прогресса в сернокислотном производстве. Показаны пути использования отработанных кислот. Описаны основное и вспомогательное оборудование, конструкционные материалы, применяемые в производстве серной кислоты, отражены методы контроля и автоматизации производства, вопросы техники безопасности. Приведены необходимые справочные данные, методы важнейших расчетов. Ввиду ограниченного объема книги ряд вопросов в ней изложен в сокращенном виде, библиографические ссылки во многих случаях сокращены до минимума. [c.7]

Наибольшие количества этих кислот расходуют для производства удобрений серная кислота — для фосфорных, азотная — для азотных. Значительные количества их употребляют для получения ряда органических продуктов, для сульфирования и нитрования. Контактные методы производства серной кислоты, аммиака и азотной кислоты из аммиака послужили толчком к развитию каталитических процессов и широкому применению их в различных отраслях химической техники. [c.46]

Для технологии солей характерно практически полное отсутствие каталитических процессов, тогда как в рассмотренных производствах серной кислоты, аммиака, азотной кислоты катализаторы служат основным средством интенсификации и осуществления главных стадий этих производств. Сырьем для производства минеральных солей и удобрений служат природные минералы, полупродукты химической промышленности и промышленные отходы. Природное минеральное сырье — основная сырьевая база солевой технологии. При переработке природных фосфатов, баритовых руд, боратов, хромитов, нефелина, природных солей калия, магния и натрия получают фосфорные, калийные и борные удобрения, а также сульфид натрия, бихроматы натрия и калия, сульфат аммония и другие соли. При переработке природного сырья наряду с физическими методами выщелачивания, выпаривания, кристаллизации используют реакции обменного разложения и окисления— восстановления. Одним из методов вскрытия руд (т. е. переведения их ценных компонентов в растворимое или реакционноспособное состояние) служит разложение их кислотами или щелочами или спекание с последними. Этот метод основан на реакциях обменного разложения разделение полученных продуктов производят, пользуясь их различной растворимостью, летучестью одного из компонентов и т. п. Примером может служить обработка природных фосфатов кислотами, при которой нерастворимые-фосфорнокислые соли переходят в водорастворимую форму. Многие методы вскрытия природного сырья основаны на окислительно-восстановительных реакциях к ним принадлежат некоторые виды обжига окислительный, восстановительный, хлорирующий примерами служат производства сульфида натрия и бария восстановительным обжигом сульфата натрия и барита, производство хроматов окислительным обжигом хромитовых руд и т. п. [c.72]

В химической промышленности и смежных с ней отраслях (нефтехимия и др.) более 90% суш ествующих и вновь вводимых технологий представляют каталитические процессы. С использованием катализаторов производятся десятки тысяч наименований неорганических и органических продуктов, в том числе такие как аммиак, азотная и серная кислоты, метанол, бутадиен, стирол и др., осуш ествляются перспективные методы производства моторных топлив, очистка сточных вод и газовых выбросов. [c.127]

Поскольку каталитические реакции обычно связаны с выделением или поглощением теплоты и оптимальный режим требует определенного изменения соотношения между температурой и составом реакционной смеси, катализатор располагается либо отдельными слоями, между которыми размещается теплообменная аппаратура, смесительные и распределительные устройства, либо. 3 трубках, число которых достигает десятков тысяч штук, либо другим каким-нибудь способом. Все это приводит к весьма сложным малонадежным и дорогим конструкциям. Так, на долю катализатора в современном реакторе для производства 1000 т/сут серной кислоты приходится всего 5—8% от объема аппарата реактор содержит пять слоев катализатора, имеет теплообменную аппаратуру из высококачественных сталей с поверхностью 20—35 тыс. м , а масса металла равна 1300 т. Таким образом, развитие традиционных методов реализации каталитических процессов и соответст- [c.258]

Катализ. Как видно из материала предыдущего параграфа, оба метода производства важнейшего продукта химической промышленности — серной кислоты — основаны на каталитических процессах. Последние имеют настолько важное значение, что иа их рассмотрении следует остановиться несколько подробнее. [c.234]

Многие процессы из тех, которые мы теперь называем каталитическими, известны были очень давно. Так, например, еще в средние века эфир готовили действием на спирт серной кислотой, с древних времен омыляли жиры в присутствии щелочей. К очень старым процессам относится также производство вина, спирта, уксуса брожением и др. Однако только в начале XIX века, когда в практику химиков широко вошли методы количественного анализа, было обращено внимание на характерную особенность подобных процессов одно из веществ, без введения которого нельзя осуществить процесс, остается после реакции неизменным химически и в том же количестве, в каком было взято. [c.58]

Каталитические явления известны давно н неоднократно привлекали внимание многочисленных исследователей. В начале XX в,, когда приступили к работам в области синтеза ам-.миака, в промышленности уже применялись каталитические методы — в производстве контактной серной кислоты, формальдегида, в процессе гидрогенизации жиров, В последующие годы катализ стал предметом весьма широких и углубленных исследований, В результате был открыт целый ряд каталитических реакций, из которых многие нашли применение з промышленности. Изыскания новых катализаторов, исследования в области улучшения их активности, прочности и сопротивляемости отравлениям в большинстве случаев проводились эмпирически. Одновременно многими научными лабораториями были поставлены исследования для глубокого изучения каталитических явлений и для разработки теоретических основ катализа. [c.493]

N e u m a n, H. J u 11 n e r, Z. Elektro hem., 36, 87 0930) Каталитические процессы в производстве серной кислоты методом контактного окисления, Химтехиздат. 1933, стр. 59. [c.122]

Каталитические процессы в производстве серной кислоты методо.м контактного окислення. 6opiniK статей, Госхимтехиздат, 1933. [c.528]

Усовершенствование методов регенерации серной кислоты. Процесс регенерации отработанной серной кислоты включает стадии ее разложения в камере сгорания на SOj и НгО, каталитического окисления SO2 в SO3 и абсорбции SO3 слабой серной кислотой с получением концентрированной кислоты и даже олеума. В таком виде процесс нашел широкое применение. Типичнь й завод по производству серной кислоты необходимо оценивать с учетом возможности использования отработанной кислоты. [c.254]

Кажется особенно замечательным и в то же время естественным, что процесс развития знаний о катализе может быть уподоблен развитию автокаталитической реакции. Начиная с гипотезы Берцелиуса о каталитической силе и экспериментального исследования Фарадеем свойства металлов и других твердых тел вызывать взаимодействие газов , в течение шестисеми десятилетий XIX в. кривая прогресса науки о катализе имела малое ускорение. Однако со времени исторического вклада Сабатье в каталитическую гидрогенизацию и быстрого технического развития катализа на исходе столетия (подбор удачных контактов для производства серной кислоты, гидрогенизации жиров и особенно синтеза аммиака) кривая прогресса и в науке, и в промышленности приобретает резко автоускоряющийся характер, напоминая разветвленную цепную реакцию. Фундаментальные работы Ленгмюра во втором десятилетии XX в. и доверие к каталитическим методам, которое возникло в промышленности после успешного решения проблем производства олеума, твердых жиров и аммиака, — все это создало условия, в которых последние 40 лет происходило феноменальное развитие катализа и его практических приложений. [c.11]

Для сравнения методов очистки и их техноэкономических показателей рассмотрим извлечение из газов сероводорода. Для очистки от этой токсичной примеси применяются абсорбционный, адсорбционный и каталитический способы. Абсорбционный способ очистки от H2S растворами этаноламинов или мышьяково-содовым раствором применяют в производстве водорода для синтеза аммиака. Для очистки выхлопных газов от H2S применяют иногда более дешевые растворы карбонатов щелочны металлов, аммиака, суспензии гидроокиси кальция, гидроокиси железа (III) в содовом растворе (железосодовый раствор) и др. Во всех методах в жидкой фазе протекают реакции, повышающие скорость процесса и степень извлечения H2S. Отработанные поглотительные растворы необходимо регенерировать во избежание новых источников загрязнения водоемов. Все абсорбционные очистительные установки, состоящие из башен с насадкой, работают при низких температурах 20—30° С и атмосферном или повышенном давлении (до 30 ат). Хемосорбция сопровождается десорбционными стадиями регенерации поглотительных растворов (при нагреве или перегонке в вакууме с выделением более концентрированного сероводорода, идущего на производство серной кислоты). При содово-мышьяковом способе продукты регенерации — сера и тиосульфат натрия. Принципиальная схема мышьяково-содовой очистки газов от сероводорода представлена на рис. 116. [c.268]

В настоящей главе рассматриваются то химические свойства парафинов и циклопарафинов, которые пс вошли в предыдущие главы. В фи-зиологич( ском отношении парафины и циклопарафины, как правило, инертны и не оказывают раздражающего действия. Циклопропан применялся как анестезирующее вещество, концентрация же пропана, необходимая для оказания анестезирующего действия, слишком велика, чтобы его можно было использовать [9]. У рабочих, имеющих дело с парафином в процессе его получения, иногда развивается определенная форма рака, которая рассматривалась как профессиональное заболевание, одпако в настоящее время известно, что прямогонные и особенно крекинговые смазочные масла содержат небольшие количества веществ, которые раздражают кожу и являются канцерогенными [3]. Это справедливо также и в отношении высококипящих масел, получающихся в качестве побочного, продукта при каталитическом крекинге. Канцерогенное действие приписывается некоторым ароматическим углеводородам, содержащимся в этих маслах [23а]. Мягкий парафин, плавящийся приблизительно около 45°, широко применяется как защитное покрытие при лечении тяжелых ожогов [81]. На отсутствие токсического и раздражающего действия тщательно очищенного американского белого медицинского масла указывает широкое применение его в качестве механического слабительного средства. При производстве белого медицинского масла содержащие ароматические кольца углеводороды удаляются путем сульфирования крепкой дымящей серной кислотой. Непредельность таких масел также практически равна нулю (йодные числа, определенные по методу Хэнаса, меньше 1,0). [c.88]

Нефтяные дистилляты первоначально очищались обработкой концентрированной серной кислотой с последующей промывкой щелочью, но затем этот способ очистки был вытеснен другими методами. Реакция олефинов с серной кислотой приобрела особое значение после 1912 г., когда стали широко внедряться крекинг-процессы для производства бензина. Бензин, полученный термическим крекингом при атмосферйом или невысоком давлении, содержал от 30 до 45 % непредельных углеводородов, а бензин, приготовленный в различных процессах крекинга под давлением от 17,6 до 52,7 кг/см , содержал от 30 до 40% непредельных углеводородов. Каталитический крекинг дает бензин с 8—10% непредельных углеводородов. [c.352]

Получены многокомпонентные полимерные системы. Системы на основе концентратов асфальто-смолистых соединений и диеносодержащих кубовых остатков получены конденсацией прн температуре 100-170 " С в присутствии концентрированной серной кислоты, как каталитического и сульфирующего вещества [36] На основе асфальта деасфальтизации гудрона и смол от производства изопрена (зеленого масла) получены олигомеры Асмол и Асмол2 [37,38]. Другая группа полимерных систем получена неглубокой термической полимеризацией стирола в среде высокомолекулярной ароматической фракции арланской нефти при температурах до 200 - 250 °С [39], Химизм процесса в обоих случаях крайне сложен и мало изучен, тем не менее, отдельные де1 али процесса удается выявить. Реологическими исследованиями и спектральными методами определена энергия активации вязкого течения На рис 5 4 показана зависимость среднечисловой молекулярной массы, определенной по крио-скопическим данным от эффективного ПИ Для обоих систем, чем выше молекулярная масса, тем ниже ПИ. Известно, что с ростом степени конденсации я-электронных систем уменьшается ПИ и растет СЭ. Эти результаты означают увеличение доли полисопряженных ароматических систем в ходе полимеризации [c.102]

Катализ. Как видно из материала 1, оба технических метода производства одного из важнейших продуктов химической промышленности — серной кислоты — основань на каталитических процессах. Процессы эти приобрели в настоящее время настолько важное значение, что на рассмотрении их химизма следует остановиться несколько подробнее. [c.345]

Естественно, что технологический процесс упрощается, если в качестве сырья для производства изопрена применять изоамилены. Изоамиле-пы содержатся в бензиновых фракциях термического и каталитического крекинга в количествах от 25 до 45%. Выделение изоамиленов из пентан-амиленовой фракции перегонкой затруднительно из-за близости температур кипения углеводородов. В последние годы разработан метод экстракции третичных амиленов 65%-ной серной кислотой из пентан-амиленовой фракции при температуре от 0—10 до 30° С. После контактирования фракции с кислотой, перехода изоамиленов в кислотный слой и отделения остальных углеводородов, изоамилены из кислотного слоя экстрагируются углеводородным растворителем. Из раствора затем отгоняются чистые изоамилены. Чистота полученных изоамиленов превышает 97%. [c.182]

Получение азотной кислоты взаимодействием селитры с концентрированной серной кислотой является старейшим способом. С появлением метода производства синтетического аммиака азотную кислоту стали получать каталитическим окислением аммиака кислородом воздуха с последующей абсорбцией образующихся окислов азота водой при атмосферном давлении. Реакция окисления окиси азота в двуокись и абсорбция NO2 проходят эффективнее при повышенном давлении. Однако в то время отсутствовали конструкционные материалы, выдерживающие действие азотной кислоты и давления. С появлением таких материалов в начале 20-х годов фирмой Du Pont (E. I.) de Nemours and o. был разработан процесс получения азотной кислоты при давлении 8 ат [66]. [c.357]

Сначала фталевую кислоту получали окислением нафталина хромовой или азотной кислотой, но в конце XIX столетия повышение спроса на фталевый ангидрид для производства красителей послужило стимулом к разработке более дешевого способа его получения. В 1896 г. фирма BASF запатентовала способ, по которому нафталин окисляют 100%-ной серной кислотой (15 ч.) в присутствии HgS04 (0,5 ч.) при 250—300 °С процесс сопровождается выделением сернистого ангидрида и углекислоты . Промышленное освоение этого более дешевого способа способствовало быстрому развитию ироизводатва синтетических индигоидов (через фталимид и антраниловую кислоту). Во время первой мировой войны германские поставки в Америку и Великобританию были прекраш,ены. Попытки химиков США освоить описанный в литературе жидкофазный способ получения фталевого ангидрида оказались неудачными средний выход составлял только 25%. В 1917 г. департамент сельского хозяйства США объявил о разработке в лаборатории каталитического парофазного метода. Позднее этот метод был принят для организации многотоннажных производств несколькими фирмами, получившими соответствующие патенты . Много позже правильность выдачи этих патентов оспаривалась Волем ( И. Г. Фарбениндустри ), разработавшим почти идентичный способ в то же самое время. В результате был подтвержден приоритет его патентов , так как в Германии спосо б был осуществлен практически несколькими днями раньше, чем в США. В 1922 г. Коновер и Гиббс (США) сообщили в печати о разработке ими способа, по которому пары нафталина и четырехкратный избыток воздуха пропускают над катализатором при 350—500 °С в качестве катализатора применяется окись молибдена или пятиокись ванадия. Кроме того, испытано большое число других катализаторов с меньшим успехом. [c.33]

Книга является учебным пособием по курсу Общая химическая технология для студентов химико-технологических специальностей вузов, В ней изложены общие закономерности химической технологии. <кновы теории, расчета и подход к выбору химических реакторов, рассмотрены гетерогенные и каталитические процессы и их аппаратурное оформление. Приведены методы организации химико-технологических процессов, даны сведения о химическом сырье, воде и источниках энергии, Описаны производства важнейших химических продуктов — серной и азотной кислот, аммиака, продуктов основного органического синтеза в высокомолекулярных соединений. [c.2]

Ароматические углеводороды встречаются в сточных водах от многих производственных процессов пирогенетического разложения топлива, каталитического крекинга нефти, производства некоторых пластических масс, синтетических каучуков и других химических и фармацевтических предприятий. В питьевые и поверхностные воды ароматические углеводороды попадают вследствие загрязнения этих вод промышленными стоками. Для определения ароматических углеводородов в водах всех типов предлагается колориметрический метод, основанный на образовании коричневых продуктов взаимодействия ароматических углеводородов со смесью формальдегида и серной кислоты (реакция А. М. Настюкова ). [c.343]