Контактное окисление сернистого ангидрида степень

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]

В однополочный контактный аппарат с кипящим слоем контактной массы газ поступает с температурой более низкой, чем температура зажигания катализатора. В нижней части слоя газ нагревается за счет тепла реакции до заданной оптимальной температуры 550— 590° С и окисляется до заданной степени, которая при разных условиях может составлять от 60 до 80%. Температура поступающего газа определяется из уравнения теплового баланса слоя или ориентировочно по формуле (III.12). Газ из форконтакта проходит пылеуловитель и теплообменник, а затем поступает в контактный аппарат с фильтрующими слоями катализатора для завершения окисления сернистого ангидрида. [c.150]

При расчете контактного аппарата устанавливают оптимальный режим процесса окисления сернистого ангидрида для заданных условий и строят диаграмму I—х, затем определяют количество контактной массы, необходимое для загрузки на каждую полку контактного аппарата -С течением времени активность контактной массы и степень контактирования снижаются. Для повышения степени контактирования при прочих равных условиях надо изменить температуру процесса и рассчитать новый оптимальный режим контактного аппарата. Проведение таких расчетов связано с большими трудностями, поэтому пользуются приближенными, но достаточно удовлетворительными для практических условий графическими методами расчета при помощи диаграмм х—х (рис. 8). [c.34]

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]

Для достижения степени окисления сернистого ангидрида 97,5—98,5% необходимо 4—5 слоев катализатора, поэтому ранее применявшиеся трехслойные контактные аппараты заменяются на четырех- и пятислойные. [c.559]

Концентрация серной кислоты, получаемой по методу мокрого катализа, зависит от состава газа, степени окисления сернистого ангидрида в контактном аппарате и условий выделения серной кислоты в отделении конденсации. [c.79]

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]

На некоторых установках мокрого катализа применяются трехслойные контактные аппараты. Степень контактирования в них составляет 97%, что достигается добавлением в контактный аппарат большого количества воздуха для охлаждения газа. При этом снижается концентрация сернистого ангидрида в газе и соответственно увеличивается концентрация кислорода, т. е. создаются благоприятные условия для окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе (см. главу П1, стр. 45). [c.129]

Химически неоднородные поверхности. Действие промоторов. Присутствие на поверхности двух и более твёрдых соединений может в огромной степени усилить неоднородность поверхности. Действительно, добавление к катализатору второго твёрдого вещества, обычно называемого промотором, весьма часто повышает адсорбционную способность и в ещё большей степени активность катализатора. Добавление к каталитически активным твёрдым телам промоторов в виде огнеупорных материалов имеет большое значение в промышленности. Число этих промоторов огромно. Некоторые из них сами обладают известной каталитической активностью, но у большинства промоторов она отсутствует. Применение огнеупорных подкладок под металлическими катализаторами в целях экономии дорогостоящих катализаторов имеет, повидимому, не меньшую давность, чем техническое применение контактного катализа платина, применяемая при каталитическом окислении сернистого ангидрида, обычно помещается на асбесте. Уже в патентной литературе 1913 г. появляются указания на повышение самой каталитической активности данного количества твёрдого катализатора применением огнеупорной подкладки, помимо возможности распределения его на большей площади и предохранения от вредного влияния нагрева. Научные исследования промовирующего действия начали появляться в 1920 г., и в настоящее время научная литература содержит огромное количество данных по этому вопросу. Поскольку многими авторами он рассмотрен весьма подробно мы ограничимся упоминанием лишь нескольких наиболее характерных случаев и попыткой наметить некоторые из возможных механизмов промовирующего действия. [c.312]

Ванадиевый катализатор в виде гранул (цилиндрики диаметром 3,5—5 мм) в значительной мере удовлетворяет требованиям контактного производства серной кислоты. При окислении сернистого ангидрида в оптимальных температурных условиях степень превращения его на катализаторе достигает 97— 98,5%, и только по истечении примерно четырех лет непрерывной работы наблюдается небольшое снижение (на 0,5— 1,5%) конечной степени превращения ЗОг. [c.114]

В производстве серной кислоты контактным методом процесс окисления сернистого ангидрида в серный проводится в присутствии катализатора. Количество окисленного сернистого ангидрида в долях от общего его количества называют степенью контактирования. г [c.44]

В газовой смеси, выходящей из контактного аппарата, содержатся серный ангидрид и пары воды, причем последних содержится несколько больше, чем необходимо по стехиометрическому соотношению для образования серной кислоты по реакции (III, 3). Это объясняется тем, что получаемая в процессе выделения сероводорода из поглотительных растворов газовая смесь практически полностью насыщается парами воды. Пары воды содержатся также в воздухе, добавляемом в печь при сжигании сероводорода. Кроме того, степень окисления сернистого ангидрида в контактном аппарате по реакции (III, 2) меньше 100%, поэтому серного ангидрида получается меньше, чем образуется водяных паров по реакции (III, 1). [c.60]

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]

В качестве катализаторов контактного процесса теперь применяется термически стойкая ванадиевая контактная масса (в виде гранул и колец) с пониженной температурой зажигания. Проведены глубокие теоретические и экспериментальные исследования процесса окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе. На основании результатов этих исследований внесены существенные улучшения в методику расчета контактных аппаратов. Проведены всесторонние полузаводские и опытно-промышленные работы по освоению процесса окисления сернистого ангидрида в кипящем слое катализатора. Важным усовершенствованием является двойное контактирование, при котором обеспечивается высокая степень окисления сернистого ангидрида на катализаторе (до 99,8%) и потому исключается необходимость в дополнительной санитарной очистке отходящих газов. [c.15]

В производственных условиях существенное значение имеет скорость реакции окисления ЗОг- От скорости реакции зависит количество сернистого ангидрид , окисляющегося в единицу времени на единицу мас-сы катализатора, и, следовательно, расход катализатора, размеры контактного аппарата и другие технико-экономические показатели процесса. Процесс стремятся вести так, чтобы скорость окисления сернистого ангидрида, а также степень превращения были возможно более высокие. [c.192]

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]

Окисление сернистого ангидрида кислородом в присутствии твердого катализатора называют контактированием, так как этот процесс протекает при соприкосновении (контактировании) газовой смеси с катализатором. На заводах катализатор называют контактной массой. В промышленных условиях сернистый ангидрид окисляется кислородом воздуха в присутствии катализатора при температуре от 250 до 700° С. Полнота превращения сернистого ангидрида в серный определяется отношением количества окислившегося сернистого ангидрида к первоначальному его количеству в газе, поступающем на контактирование. Это отношение называется степенью контактирования, которая показывает, какая доля сернистого ангидрида превратилась в серный. Степень контактирования, выраженная в процентах, называется процентом контактирования. [c.119]

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 окислении сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе наиболее часто задача регулирования состоит в поддержании такой оптимальной температуры газа на входе в каждый слой контактной массы, при которой степень контактирования на каждом слое будет наиболее высокой, т. е. повышение степени контактирования на слое [c.146]

Если процесс окисления сернистого ангидрида протекает в контактном аппарате, изображенном на рис. 3, то при определении степени контактирования по температуре необходимо учитывать количество тепла, выводимого теплообменными элементами (на основе данных о количестве поступающего хладоагента и его температуры до и после теплообменных элементов). При наличии вычислительного устройства это не вызывает затруднений и достигается введением в расчетные формулы дополнительных множителей. [c.153]

При проведении каталитических процессов в кипящем слое уменьшение степени контактирования вызывается не только уменьшением активности контактной массы, но и уменьшением количества контактной массы вследствие ее истирания и уноса газовым потоком. Но это обстоятельство не оказывает влияния на расчет оптимальных условий и приемы регулирования такой вывод следует из анализа уравнения (7). Если перенести фиктивное время соприкосновения в левую часть уравнения (8), то тогда легко сделать вывод, что процесс окисления сернистого ангидрида зависит от величины произведения и, следователь но, не имеет значения причина уменьшения этого произведения от Снижения значения или [c.154]

Вывести определенное представление об экономическом эффекте, который можно получить от применения вычислительных устройств для регулирования температурного режима процесса окисления сернистого ангидрида на катализаторе, невозможно. Это объясняется тем, что температура на входе в контактную массу каждого слоя аппарата по мере снижения активности контактной массы изменяется весьма приближенно, так как существующая методика определения оптимального температурного режима весьма громоздка, и требуется предварительное получение данных о температуре газа и степени контактирования до и после каждого слоя контактной массы. [c.155]

Окись углерода сгорает на втором слое полностью. Это обусловливает разогрев контактной массы до 540—560°С и предопределяет относительно невысокую степень конверсии SO2 на втором слое (Ах = 32%) вследствие приближения процесса к условиям равновесия. В связи с этим решить однозначно, что тормозит реакцию окисления сернистого ангидрида (СО или OS) на основании данных, полученных на промышленном аппарате, не представляется возможным, так как истинную активность катализатора на втором слое, где еще достаточно много СО и мало OS, определить нельзя. [c.212]

Для переработки концентрированных газов предложена схема двойного контактирования в аппаратах с псевдоожиженным слоем катализатора (рис. 28). Исходный газ, содержащий около 15% (об.) сернистого ангидрида, нагревается в теплообменниках и поступает в контактный аппарат с двумя слоями катализатора. Образующийся серный ангидрид поглощается в башнях промежуточной абсорбции, газ, содержащий 2—3% (об.) 502, направляется на вторую стадию окисления и конечную абсорбцию. Общая степень нревраш,ения 50г и 50з достигает 0,995—0,998. [c.198]

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]

Двойное контактирование. Для достижения высокой степени окисления и уменьшения содержания сернистого ангидрида в отходящих газах без значительного увеличения количества контактной массы применяют так называемое двойное контактирование (или контактирование с промежуточной абсорбцией). [c.112]

При перебоях в работе одного аппарата нарущается режим работы последующих аппаратов. Так, при уменьщении концентрации сернистого ангидрида в газе, поступающем на контактирование, понижается температура в контактных аппаратах и уменьщается степень окисления. Чтобы восстановить нормальный режим и повысить степень окисления ЗОг ДО требуемой, газовые потоки приходится регулировать соответствующими задвижками. При этом в абсорбционном отделении в связи с уменьшением количества поглощаемого 50з необходимо изменить количество кислоты, передаваемой из очистного отделения в сборник при моногидратном абсорбере, и количество моногидрата, направляемое в сборник олеума. [c.195]

На одном заводе имеется небольшая установка для непосредственного получе-ия высококонцентрированного SO3 из сернистого ангидрида и кислорода. Окисление lOj в SOg проходит в интервале 410—510° С, степень окисления достигает 95%. (контактный аппарат во время пуска разогревают, а при нормальном режиме охлаж-ают смесью воздуха и топочных газов. [c.603]

Степень окисления сернистого ангидрида (степень контактирования) устанавливают шутем определения содержания SO2 в газе на входе в контактный аппарат и на выходе из него. Содержание SO2 определяют иодометрически [c.118]

Опыт показывает, что выбранное в СССР направление правильно и наиболее эффективно. Уже освоено и широко применяется автоматическое регулирование процессов обжига колчедана, сжигания серы и сероводорода, автоматическое поддержание оптимального режима промывного и сушильно-абсорбционного отделений, автоматическое регулирование процесса окисления сернистого ангидрида в контактных аппаратах с промежуточным и внутренним теплообменом. Эффективность этих усовершенствований весьма высока. Так, в результате автоматизации степень контакт, рования на одном из сернокислотных заводов удалось повысить на 0,5%, что для усганэвки производительностью 300 тыс. т серной кислоты в год дает годовую экономию 30 тыс. руб. (в ценах, действующих с 1 января 1961 г.) [c.11]

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]

Для поддержания оптимальных условий процесса окисления сернистого ангидрида на катализаторе может быть использован другой прием. Из уравнения (VI, 2) следует, что увеличение степени контактирования на слое контактной массы пропорцио-вально повышению температуры [c.173]

Из этих данных следует, что для процесса окисления сернистого ангидрида в целом не может быть постоянной оптимальной температуры. Реакцию надо начинать при максимально возможной температуре и по мере роста степени превращения температуру процесса следует ионил ать в соответствии с линией АА на рис. 7-6. Однако начинать процесс окисления ЗОа при очень высокой температуре также невыгодно, так как нагревание газа до высокой температуры связано с большими трудностями. Поэтому на практике поступают следующим образом. Обжиговый газ нагревают до 440 °С (т. е. несколько выше температуры зажигания) и направляют в первый слой катализатора в контактном аппарате. В ходе [c.201]

При получении серной кислоты по классической контактной схеме с окислением сернистого ангидрида в. одну стадию, проблема обезвреживания металлургических газов полностью не решается, так как отходящие газы сернокислотной установки содержат около 0,2—0,5% ЗОг, что недопустимо по санитарным но1рмам. Для более полного использования серы из газов либо применяют схему двойного контактирования, позволяющую достигнуть более высокой степени окисления ЗОг и снизить содержание сернистого ангидрида в отходящем газе до 0,02—0,05%, либо устанавливают аппараты дополнительной очистки отходящих газов сернокислотных установок, работающих по обычной контактной схеме. [c.32]

В современных контактных аппаратах с неподвижным катализатором для приближения температуры к оптимальной газ проходит последовательно несколько (4—5) слоев контактной масськ Охлаждением газа в теплообменниках между слоями обеспечивается снижение температуры по мере повышения степени окисления 50а. Контактные аппараты с неподвижным (фильтрующим) слоем катализатора, несмотря на постоянное совершенствование их конструкции, обладают рядом недостатков, затрудняющих дальнейшую интенсификацию процесса каталитического окисления сернистого ангидрида. В них можно использовать только крупный гранулированный катализатор с минимальным размером гранул не менее 4—6 мм. В результате степень использования пор катализатора невелика и для первого слоя обычно не превышает 30%, Температурный режим на каждой стадии контактирования значительно отклоняется от оптимального из-за невозможности отвода тепла. Гидравлическое сопротивление в процессе эксплуатации сильно возрастает вследствие засорения слоя. [c.142]

Концентрацию 50г на входе в контактный аппарат и на выходе из него определяли по методу Рейха, расход газовой смеси при помопш дифманометра по перепаду давления на дроссельной шайбе, установленной за волокнистым фильтром перед сбросом газа в общий коллектор системы до экономайзера. Давление в контактном аппарате измеряли с помощью манометра, температуру регистрировали термопарами с выводом на самопишущий прибор. Установка работала непрерывно по 5—6 дней в неделю в течение полутора месяцев, при этом потери активности контактной массы не наблюдалось. При концентрации ЗОг в газе 0,03—0,17 об. % степень окисления сернистого ангидрида в одном слое катализатора составляла 82—95%. Характеристика работы контактного аппарата и результаты анализов представлены в табл. 1. [c.138]

Активность катализатора определяется степенью превращения сернистого ангидрида в серный, которая при 1/= 4000 ч , содержании в газовой смеси 10% (об.) ЗОг и 90% (об.) воздуха и 485°С должна составлять не менее 85%. При соблюдении всех параметров технологического режима степень окисления ЗОа достигает 92%. Температура зажигания (см. гл. II) свежего катализатора при нормальной газовой смеси составляет около 380°С [2] вместо 420 °С для массы БАВ [147]. Снижение температуры газа на входе в аппарат на 40—45 °С дает значительный экономический эффект вследствие повышения степени контактирования в первом слое, что способствует увеличению степени превращения ЗСЗг во всем аппарате сокращения требуемой поверхности теплообмена для нагрева газа, поступающего в аппарат уменьшения опасности перегрева контактной массы в конце первого слоя, а следовательно, и опасности термической инактивации катализатора [148—150]. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология