Контактное окисление сернистого ангидрида скорость

Установка для окисления сернистого ангидрида во взвешенном слое катализатора (рис. 122) аналогична установке, изображенной на рис. 119, но здесь газовую смесь заданного состава подают в контактный аппарат снизу вверх со скоростью, необходимой для приведения слоя катализатора во взвешенное состояние. [c.291]

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]

По варианту II обжиг сырья производится в среде технологического кислорода, получаемый обжиговый газ содержит 92% SO2. Кислород, необходимый для окисления сернистого ангидрида, вводится также в контактное отделение. Результаты расчетов показали, что в настоящее время этот вариант наиболее экономичен. Однако он еще не изучен, и для внедрения его в промышленность следует предварительно провести исследования и опыты обжига колчедана и серы в кислороде в печах КС, так как на практике могут возникнуть трудности, связанные с высокой скоростью процесса и выделением большого количества реакционного тепла. [c.299]

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]

В контактных аппаратах с внутренним теплообменом газ из первого слоя контактной массы сразу направляется во второй слой во втором слое размеш,ены теплообменные трубы, по которым циркулирует более холодный газ (в некоторых аппаратах контактная масса второго слоя размещена в трубах, омываемых холодным газом). Благодаря отводу тепла по мере его выделения процесс окисления продолжается и степень контактирования повышается. Количество теплообменных труб и температуру охлаждающего газа подбирают так, чтобы процесс окисления сернистого ангидрида протекал с максимальной скоростью. [c.168]

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]

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]

Константа скорости окисления сернистого ангидрида на гранулированной ванадиевой контактной массе [c.608]

При окислении сернистого ангидрида в кипящем слое катализатора температура газа на входе в слой контактной массы определяется тепловым балансом каждого слоя и может быть значительно ниже температуры зажигания контактной массы. Приведенные выше характеристики процесса окисления 50 на контактной массе, находящейся в неподвижном состоянии, справедливы и для окисления сернистого ангидрида в кипящем слое катализатора. Однако в последнем случае расчетное уравнение существенно упрощается, так как температура и степень контактирования в кипящем слое могут быть приняты постоянными и по сечению и по высоте слоя. Поэтому скорость окисления сернистого ангидрида в кипящем слое ванадиевого катализатора также постоянна. [c.34]

В сернокислотном производстве системой оптимизации может быть система, обеспечивающая максимальную производительность печи для обжига колчедана при заданной концентрации S0, в газе и наименьшем содержании серы в огарке. Система управления контактным аппаратом, которая в условиях постепенного старения катализатора поддерживает максимальную скорость окисления сернистого ангидрида, также является системой оптимизации. Оптимальное управление в производстве серной кислоты—это такое управление, которое при изменениях состава сырья, активности катализатора, зарастании трубопроводов и других подобных возмущениях обеспечивает максимальный выход олеума и кислоты на 1 т исходного сырья и максимальную общую производительность системы по олеуму и кислоте. [c.290]

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]

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]

В контактных аппаратах с внутренним теплообменом газ после первого слоя контактной массы направляется во второй слой, в котором размещены теплообменные трубы, охлаждаемые внутри более холодным газом. Благодаря этому одновременно с выделением тепла происходит охлаждение контактной массы и газа, отчего процесс окисления продолжается и контактирование повышается. Количество теплообменных труб и температура охлаждающего газа устанавливаются такими, чтобы процесс окисления сернистого ангидрида протекал с максимальной скоростью. [c.129]

При контактировании газа, содержащего 5—8% ЗОг, диффузия из газового потока к гранулам катализатора незначительно влияет на скорость окисления сернистого ангидрида. В этом случае наиболее медленной стадией является проникание ЗОг и Ог в поры катализатора к внутренней поверхности гранул. Эта поверхность используется не полностью (особенно, на начальных стадиях процесса) и тем в меньшей степени, чем крупнее гранулы катализатора (рис. 7-14) и выше температура. Для увеличения степени использования внутренней поверхности катализатора гранулы и стенки колец ванадиевой контактной массы делают возможно меньшими, учитывая, однако, что от размеров частиц катализатора зависит его прочность, объемная масса и, главным образом, гидравлическое сопротивление контактного аппарата. [c.212]

Производительность контактного аппарата будет тем больше, чем выше скорость окисления сернистого ангидрида. [c.121]

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]

При расчете контактного аппарата устанавливают оптимальный температурный режим процесса окисления сернистого ангидрида и составляют диаграмму t—х затем определяют количество контактной массы, которое необходимо загрузить на каждую полку аппарата . С течением времени активность контактной массы, выражаемая константой К скорости реакции, уменьшается, поэтому соответственно снижается степень контактирования на диаграмме t—л это выражается тем, что адиабата не доходит до оптимальной кривой. При этом установленная первоначально расчетом температура газа на входе в контактную массу уже не яв- [c.145]

При проведении каталитических процессов в кипящем слое вычисление оптимальных условий облегчается, так как температура Т и степень контактирования х по сечению и высоте слоя контактной массы могут быть приняты постоянными. При это.м расчетом должна быть определена оптимальная температура на слое, при которой контактирование на этом слое будет максимальным, т. е. определены условия наибольшей скорости процесса окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе [уравнение (2)]. [c.151]

Каталитическое действие ванадиевой кислоты и ванадиевокислых солей при окислении сернистого ангидрида известно давно начиная с 1900 г. было взято много патентов, касающихся применения ванадиевой кислоты. Первые обстоятельные опыты с ванадиевой кислотой как катализатором были опубликованы Кюстером, который сравнивал ванадиевую кислоту с платиной. По его данным ниже 450° равновесие не достигается даже при малых скоростях выше же 450° при столь Же малых скоростях может быть достигнуто превращение до 99,0%. Платина катализирует в 150 раз быстрее. Недавние большие исследовательские работы Б. Неймана и его сотрудников, в области контактного окисления SO2 на различных веществах, дают обстоятельный материал о действии ванадиевых катализаторов. [c.78]

Сернистый газ, поступающий на контактирование при 45— 50 "С, нагревается в межтрубном пространстве наружного теплообменника 4 до 230—240 °С горячими контактными газами, движущимися противотоком по внутренним трубам теплообменника. Далее газ последовательно проходит в межтрубном пространстве теплообменников 3, 2, 1 (начиная с нижнего), где нагревается до температуры начала реакции (около 440°С), и далее поступает сверху в первый слой катализатора. Здесь окисляется большая часть сернистого ангидрида (около 70%), так как концентрации ЗОг и Ог в газе велики и соответственно высока скорость реакции. Температура газа в первом слое повышается до 590—600 °С, далее он охлаждается до 450—460 °С в трубах промежуточного теплообмена 1 и поступает во второй слой катализатора, где окисляется еще около 20% 50г. Затем газ охлаждается в теплообменнике 2 до 440°С и проходит через третий слой катализатора, где окисляется около 6% ЗОг. После охлаждения в теплообменнике 3 до 415—418 °С газ проходит четвертый слой катализатора, здесь окисляется еще 2% ЗОг. Таким образом, суммарная степень окисления ЗОг в ЗОз составляет около 98%. В третьем и четвертом слоях катализатора реакция протекает значительно медленнее, так как концентрации реагирующих веществ малы и степень окисления приближается к равновесной. Поэтому в третьем и четвертом слоях помещают в два раза больше катализатора, чем в верхних слоях. Для снижения гидравлического сопротивления в третьем и четвертом слоях катализаторной массы нижняя часть контактного аппарата расширена. [c.113]

Вследствие этого скорость окисления ЗОг понижается [увеличивается Е а уравнении скорости реакции (7-8)]. В конечной стадии контактного процесса количество сернистого ангидрида в газовой смеси невелико, реакция (7-11) замедляется, и даже при 380 °С сохраняют такие же значения, как и при высокой температуре. [c.189]

Вследствие этого скорость окисления 80.2 понижается и коэффициент в уравнении скорости реакции (с.м. стр. 149) уменьшается. В конечной стадии контактного процесса количество сернистого ангидрида в газовой смеси невелико, реакция (3 замедляется и постоянная / о сохраняет свою величину при температуре 330 . [c.150]

В начальной стадии контактного окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе скорость процесса окисления, при низкой температуре замедляется вследствие образования малоактивного соединения VOSO4. Специальные исследования показали, что при добавлении к ванадиевой контактной массе фосфорного ангидрида температура зажигания массы понижается. Это можно объяснить тем, что богатый кислородом фосфорный ангидрид сохраняет ванадий в высшей форме окисления (VoOj). [c.153]

Н[апример, в контактном аппарате температура не должна сни-каться до температуры зажигания контактной массы, иначе 1рекратится окисление сернистого ангидрида. В реакторе, де протекает экзотермический процесс с принудительным отводом гепла, температура не должна превышать некоторого значения, три котором скорость отвода тепла становится меньше скорости гепловыделения, иначе процесс становится неустойчивым. В период автоматизированного пуска печи недопустима слишком вы- окая скорость разогрева, потому что может нарушиться целость )утеровки. [c.303]

Скорость процесса окисления сернистого ангидрида при температуре зажигания очень мала, поэтому в производственных условиях температуру газа на входе в первый слой контактной массы поддерживают выше температуры зажигания, обычно в пределах 440—450°. Это необходимо еще и потому, что при температуре ннже 440° и наличии в газе большого количества S0.> (в первом слое контактной массы) пятиокись ванадия образует с сернистым ангидридом малоактивное соединение (сульфат ва-надила), вследствие чего процесс окисления SO2 замедляется. [c.46]

На рис. 9 изображена диаграмма, поясняющая схему расчета. Для точек / по уравнению (III, 22) рассчитывают скорость процесса окисления сернистого ангидрида (при оптимальной температуре). Умножив полученную величину на соответствующее значение коэффициента i , определяют скорость процесса в конце слоя контактной массы (в точках 2), затем методом последовательных приближений вычисляют температуру и, следовательно, степень контактиро- [c.58]

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]

На рис. 71 изображен контактный аппарат с внутренним теплообменом системы Петрова. Сернистый ангидрид из наружного теплообменника поступает во внутреннее пространство теплообменных труб I, ввальцованных в трубную решетку 2. а затем проходит сверху вниз в первый слой контактной массы. При движении по теплообменным трубам газ нагревается теплом, выделя-юш,ймся в контактной массе в результате протекания реакции окисления 50о в 50 .. Контактная масса при этом охлаждается. Внутри теплосбменных труб 1 расположены концентрически цилиндрические вкладыши 4, которые уменьшают площадь для прохода газа, в результате чего увеличивается скорость движения газа в кольцевом пространстве и соответственно увеличивается коэффициент теплопередачи. Кроме того, вкладыши 4 поглощают часть тепла внутренней поверхности теплообменных труб ] и на- [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология