Окисление окисление диоксида серы

Расчёт производится на основе математического описания, включающего дифференциальные уравнения превращения вещества в слое катализатора, уравнения материальных и тепловых балансов, уравнение кинетики химической реакции, уравнение баланса энтропии и уравнения изменения энтропии из-за явлений переноса и превращения тепла и вещества, имеющих место при контактном окислении диоксида серы в контактном аппарате. Отдельно анализируется влияние состава реакционной смеси на производство энтропии вследствие превращения вещества в результате химической реакции на производство энтропии из-за процессов переноса тепла и вещества, а также на производство энтропии из-за [c.142]

Каталитические методы окисления диоксида серы. Известно несколько способов окисления диоксида серы, отличающихся применяемым катализатором и механизмом. [c.60]

Основные стадии процесса следующие получение диоксида серы в результате сжигания в топке сероводородного газа охлаждение полученного диоксида углерода в котле-утилизаторе с получением водяного пара окисление диоксида серы до триоксида в контактном аппарате, загруженном ванадиевым катализатором конденсация триоксида серы и паров воды с образованием серной кислоты улавливание тумана и капель серной кислоты в электрофильтре. Технологическая схема установки представлена на рис. ХП-5. [c.113]

Рис. 4.14. Профили температур (а) и степеней превращения (б) по длине слоя катализатора ддя обратимого процесса А В (окисление диоксида серы на ванадиевом катализаторе) в различные моменты времени.

Таблица 8.4. Данные опытно-промышленных испытаний и расчетные характеристики для реактора окисления диоксида серы в нестационарном режиме

Таблица 8.9. Характеристики контактного отделения окисления диоксида серы в газах от обжига серного колчедана. Схема двойного контактирования — двойной абсорбции (мощность 360 ООО т/сут моногидрата)

В целом методы каталитического окисления диоксида серы позволяют использовать достаточно простые, надежные в эксплуатации технологические схемы, полностью автоматизировать процесс. [c.62]

Рис. 8.3. Профили температур (I) и степеней превращения (II) по длине слоя катализатора I в различные моменты времени г для процесса окисления диоксида серы с отводом тепла из центральной части слоя 1—4 — t=(l (момент перед переключением) 5 15 и 25 мин соответственно = = 0,15 м/с 302 = 9% 12%. Движе-

Окисление диоксида серы в нестационарном режиме, которое создается путем попеременного переключения направления подачи исходной газовой смеси, может происходить при существенно нестационарном состоянии катализатора. Характерные особенности данного способа заключаются в двух обстоятельствах снижении температуры входного участка слоя при подаче холодной свежей реакционной смеси и одновременно с этим повышении температуры входного участка слоя при поступлении туда частично прореагировавшей реакционной смеси с высокой температурой. После переключения направления потока входной и выходной участки меняются местами . [c.185]

В рамках рассматриваемой схемы важно установить роль катализаторов. Окисление сероводорода диоксидом серы носит кислотноосновной характер. Этот факт можно объяснить следующим образом [83]. Взаимодействие и 50, в водных растворах протекает с высокими скоростями. Согласно схеме Абеля, образуется неустойчивая тиосернистая кислота Н,5,0,, которая распадается на поли-тионаты и тиосульфат. Последние продукты оказываются довольно стабильными в интервале рН=3...7 и медленно распадаются с образованием серы. Как показано выше, для ускорения этого процесса необходимо присутствие катализаторов. Процессы образования серы, высших политионатов, сульфанмоносульфонатов сопровождается разрывом одних 5-5 связей и образованием других 5-5 связей. Перенос протона на один из атомов серы может существенно ослабить связи с соседними атомами и привести к расщеплению связи. Например, образование циклической молекулы серы из сульфанмоносульфоната под влиянием катализатора можно представить следующем образом [c.203]

При температуре ниже 400 °С степень окисления диоксида серы близка к 100 %, однако при этом скорость реакции даже в присутствии катализатора очень мала. Температура, при которой начинается каталитическая реакция окисления диоксида серы в триоксид, это — температура зажигания контактной массы (для данного катализатора составляет 440 °С) при меньшей температуре активность катализатора резко падает. С увеличением кислорода в газе температура зажигания несколько снижается. В связи с обогащением газа кислородом по мере прохождения слоев катализатора (за счет подачи воздуха на охлаждение) температура газа на входе в IV слой может быть снижена до 425 °С. Максимальная температура газа на выходе из слоя контактной массы не должна превышать 580—600 °С во избежание спекания массы и потери ее активности. [c.114]

Более широкие экспериментальные исследования по окислению диоксида серь на ванадиевом катализаторе, обезвреживанию отходящих газов от вредных примесей и сжиганию пропан-бутановых смесей на оксидных катализаторах, процессов синтеза аммиака, метанола и других показали эффективность использования способа с реверсом в технологии. На базе этих экспериментов уже внедрен в промышленность способ с реверсом реакционной смеси. Экспериментам предшествовало теоретическое предсказание принципиальной возможности осуществления и эффективности процесса с реверсом для обратимых экзотермических реакций. Численные расчеты по различным вариантам математической модели процесса позволили спланировать работы на опытно-промышленных установках и рассчитать характеристики этих промышленных агрегатов. [c.307]

Кроме того, при ВТР значительно улучшается стабильность работы ус-, тановок и полностью исключается неконтролируемый дожит СО. ВТР, которую можно использовать на установках ККФ различной мощности, позволяет отказаться от эксплуатации дорогостоящего котла дожига СО. При этом полностью удовлетворяются требования к выбросам СО в окружающую среду и значительно уменьшаются выбросы оксидов серы, что объясняется, главным образом, снижением выхода кокса при крекинге, а следовательно, и содержания серы на катализаторе, а также более полным окислением диоксида серы в триоксид, который связывается с катализатором и переносится в реактор, где восстанавливается в НаЗ. Указанные преимущества ВТР способствовали их широкому распространению как на действующих, так и на вновь вводимых установках ККФ. [c.103]

Полученные теоретические выводы проверены экспериментально на примере реакции окисления диоксида серы на ванадиевом катализаторе [3]. Эксперименты проводились на смесях диоксида серы и осушенного воздуха (рис. 4.5). В реактор 1 загружалась промышленная контактная масса, изготовленная в виде колец с размерами [c.106]

Глава 8 НЕСТАЦИОНАРНЫЙ СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ [c.184]

Рис. 8.2. Зависимость средней скорости реакции окисления диоксида серы IV от длительности полуцикла.

Рассмотрим прежде всего окисление диоксида серы в газах после сжигания серы и обжига колчедана. Оценки основных параметров теплового фронта и скользящих режимов, полученные по выражениям (4.20) и (4.21), приведены в табл. 8.1. Если учесть, что выпускаемые в настоящее время промышленные катализаторы не могут продолжительно работать при температурах выше 610— 630°С, то из данных табл. 8.1 становится ясно, что для выбранного размера зерна катализатора в практических целях необходимо работать при линейных скоростях, меньших чем 0,1 м/с. [c.188]

Таблица 8.5. Опытно-промышленные данные по осуществлению нестационарного процесса окисления диоксида серы с отводом части тепла химической реакции (расход смеси 3000 м /ч линейная скорость 0,2 м/с температура смеси на входе 40 С, начальная концентрация кислорода 13%)

Таблица 8.3. Основные характеристики процесса окисления диоксида серы в нестационарном режиме на второй стадии системы двойного контактирования — двойной абсорбции (длительность цикла 40 мин)

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО СПОСОБА ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ [c.191]

РЕКОМЕНДАЦИИ НО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НЕСТАЦИОНАРНОГО СПОСОБА ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ [c.197]

Приведенные в предыдущих разделах данные свидетельствуют об эффективности нестационарного способа окисления диоксида серы по сравнению с традиционными методами. Эта эффективность обусловлена значительным упрощением технологической схемы, уменьшением металлоемкости контактного отделения, уменьшением [c.197]

Сопоставления технико-экономических показателей работы контактных отделений но традиционному, стационарному и новому, нестационарному способам приведены в табл. 8.10. Применение нестационарного способа окисления диоксида серы позволяет снизить металлоемкость процесса на 40,5%. Это решающий фактор, определяющий снижение стоимости строительства контактного отделения на 35—45%. Нестационарный способ позволяет снизить гидравлическое сопротивление контактного отделения примерно в [c.198]

Глава 8. Нестационарный способ окисления диоксида серы в производ стве серной кислоты........... [c.229]

Экспериментальные исследования нестационарного способа окисления диоксида серы........... [c.229]

Рекомендации по использованию нестационарного способа окисления диоксида серы в промышленности. . . . [c.229]

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА РЕАКЦИОННОГО ГАЗА НА ПРОЦЕСС КОНТАКТНОГО ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ [c.141]

Пиролюзит ный метод. Основан па окислении диоксида серы кислородом в жидкой фазе в присутствии катализатора — пиролюзита (основа катализатора — оксид марганца). При наличии кислорода двухвалентный марганец окисляется до трехвалентного. При этом одновременно окисляется диоксид серы 4Л1п2+- - 302 — 2МпаОз [c.60]

Образующиеся ионы трехвалентного марганца далее участвуют в окислении диоксида серы с помощью кислорода, растворенного в кислоте. Схема этого процесса почти ие отличается от схемы пиролюзитного. Преимущество метода — более высокая концентрация серной кислоты (до 60%). [c.61]

Газ вводится в контактный аппарат сверху и через распределительные решетки и смесители последовательно проходит четыре слоя контактной массы. Для снятия тепла, выделяемого при окислении диоксида серы, воздуходувкой 4 через пневмозаслонки регуляторов температуры в контактный аппарат (на вход и перед каждым слоем катализатора) подается холодный воздух. Из аппарата 3 газ поступает под колосниковую решетку в нижнюю часть башни-конденсатора 7. На верх башни насосом 15 в качестве орошения подается холодная серная кислота, которая вводится из напорного бачка 8 через устройства, равномерно распределяющие кислоту по сечению башни-конденсатора. Сконденсированная в башне серная кислота через холодильник 6 выводится в сборник 14, откуда балансовый избыток кислоты отводится в резервуары готовой продукции. [c.113]

Получение и применение серной кислоты. В промытлеи-(ОСТИ серная кислота получается окислением диоксида серы SO2 I0 триоксида с последующим взаимодействием S0, с водой. [c.391]

Таким образом, пии производстве серной кислоты N0 служит по существу катализатором, ускоряк-щнм нроиесс окисления диоксида серы. [c.392]

Рассмотрим теперь реакции, для которых Av = 1- К этому типу реакций, в частности, относится реакция 250г + Ог = 250з. Реакция окисления диоксида серы в триоксид серы имеет большое промышленное значение при получении серной кислоты. Пусть в исходной смеси 50г и Ог находятся в эквивалентных количествах. Обозначим через х процентное содержание 50з в равновесной смеси. Если общее давление реагирующей смеси равно Р, то [c.252]

Отсюда методом последовательных приближений вычисляем степень окисления диоксида серы При 1000 К и Я = 1 Д = ЗДб, Утяч = 0.37- Если теперь приготовим реакционную смесь, в которой отсутствует азот, но сохраним то же соотношение ЗОг и Оз (7 И), то вычисленная степень окисления ЗОг из уравнения (76.10) = = 0,58. Из полученных данных следует, что при введении в систему инертного газа химическое равновесие будет сдвигаться в сторону исходных веществ. Этот вывод является справедливым для любого типа реакций, протекающих с уменьшением числа молекул газообразных веществ при постоянном давлении. Для газообразных реакций, протекающих с увеличением числа молекул, добавка инертного газа приведет к сдвигу химического равновесия в сторону продуктов реакции. [c.254]

Серная кислота является одним из важнейших химических продуктов. Дж. Донован, Р. Сток и М. Юнлэнд (гл. 7) описали катализаторы окисления диоксида серы в триоксид, равновесие этой реакции и ее кинетику, а также регулируемые параметры промышленного процесса, [c.6]

Таким образом моиооксид азота, являющийся катализатором реакции окисления диоксида серы, выходит из реакции в первоначальном виде и количестве. [c.96]

Во многих случаях изменение химического состава и каталитических свойств проявляется весьма отчетливо. На рис. 1.1 показаны изменения состава ванадиевь1х катализаторов при окислении диоксида серы в зависимости от состава реакционной смеси и температуры [c.9]

В работе [1] изучалось влияние вынужденных колебаний концентраций на входе в реактор, где протекал процесс окисления диоксида серы на ванадиевом катализаторе. В процессе опытов циклически изменяли соотношение реагентов ЗОг/Ог вокруг средней величины, равной 0,6. Минимальное отношение концентраций ЗОгЛЗг равнялось 0,2, а максимальное — 1. Была получена экстремальная зависимость средней за период с скорости реакции от величины периода, причем максимум приходился на = 4—5 ч и величину отношения ЗОг/Ог = 0,3—0,4. Температура смеси на входе в реактор составляла 405°С. Опыты проводились при малых степенях превращения и вдали от равновесных режимов. Оценки скорости процессов, протекающих в этой системе, показали, что характерные времена протекания переходных режимов в каталитическом цикле значительно меньше длительности периодов, при которых наблюдалось заметное увеличение скорости химического превращения. Объяснение этого факта, по-видимому, надо искать в том, что, как уже обсуждалось в гл. 1, в области низких температур значительная часть ванадия находится в неактивной четырехвалентной форме, Характерные времена переходных режимов изменения концентрации связанные с кристаллизацией и ра- [c.31]

В приведенных здесь экспериментальных условиях имели место значительные тепловые потери, достигающие 50% при начальной концентрации SO2 1,7—3,5%. Однако, несмотря на это, удалось реализовать автотермичеюкий процесс при ДГад = 40 С. Для реакторов большой единичной мощности, когда удельные тепловые потери становятся пренебрежимо малыми, можно достигнуть автотер-мического процесса при еще более низких адиабатических разогревах. Действительно, в опытно-промышленных условиях (см. гл. 8) удалось осуществить автотермический процесс окисления диоксида серы при Сщ = 0,7% SO2, что соответствовало величине АТад = 21 С. [c.109]

Рис. 8.1. Скорость реакции окисления диоксида серы в нестационарном ( F) и цвазистационарном (Д) режимах. Состав газа =

Промышленный реактор. В СССР работают несколько промышленных реакторов для окисления диоксида серы в производстве серной кислоты. Рассмотрим кратко данные эксплуатации одного из таких реакторов [13, 14]. В соответствии с технологической схемо реакционная смесь от нагнетателя через фильтр-брыз-гоуловитель поступает на клапан-переключатель по 80г и в зависимости от положения тарелки рабочего органа этого клапана направляется в верхнюю или нижнюю часть реактора. После реактора в коммуникациях температура реакционной смеси усредняется и прн У = 100—180°С направляется на абсорбцию. [c.194]

В реактор окисления диоксида серы диаметром 7,2 м и высотой 7 м загружен один слой катализатора, а по торцам слоя — кусковой кварц. Реактор оснащен 24 термопарами для непрерывного контроля температуры и пробоотборными трубками для измерения концентрации 80а и перепадов давлений. При строительстве промышленной установки сохранены и использованы аппараты демонтированного до начала ее строительства контактного узла с полочным реактором фпльтробрызгоуловитель (диаметр 3600, высота 4020 мм), заполненных 6 м кокса, и с фильтрующей поверхностью 26 м , пусковой теплообменник и топка для подогрева 10 тыс. м7ч воздуха до 450°С. [c.194]

Контактным способом производится большое количество сортов серной кислоты, в том числе олеум, содержащий 20% свободного 50з, купоросное масло (92,5% Н2504 и 7,5% НзО), аккумуляторная кислота примерно такой же концентрации, как и купоросное масло, но более чистая. Контактный способ производства серной кислоты включает три стадии 1) очистку газа от вредных для катализатора примесей 2) контактное окисление диоксида серы в триог сид 3) абсорбцию триоксида серы серной кислотой. Главной стадией является контактное окисление ЗОа в 50з по названию этой операции именуется и весь способ. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология