Активность каталитическая ванадиевых контактных мас

Активаторами, или промоторами, называют вещества, повышающие активность основного катализатора. Например, в ванадиевой контактной массе для производства серной кислоты необходимыми активирующими добавками к основному компоненту— пятиоксиду ванадия служат оксиды щелочных металлов. Активация может происходить вследствие химического взаимодействия добавок с каталитическим веществом с образованием продуктов, обладающих повышенной каталитической активностью. Добавки могут образовывать с катализатором твердые растворы с электронной структурой, соответствующей большей каталитической активности. Иногда активатор увеличивает поверхность каталитически активного вещества или повышает термостойкость катализатора, а иногда служит защитой основного катализатора от действия контактных ядов. [c.233]

Из неплатиновых катализаторов наибольшей каталитической активностью обладает гораздо более дешевый ванадиевый катализатор, меньше отравляемый вредными примесями, чем платиновый. Ванадиевый катализатор широко применяется в СССР, начиная с 1932 г., и давно полностью вытеснил платину. На заводах катализатор обычно называют контактной массой (ванадиевая контактная масса). [c.185]

Как известно, каталитическая активность контактной массы понижается в присутствии небольших количеств так называемых контактных ядов, отравляющих катализатор. Ванадиевая контактная масса значительно более устойчива к действию контактных ядов, чем платиновая, но все же заметно теряет активность в присутствии некоторых примесей в обжиговом газе. Из основных примесей наиболее сильно ухудшает активность ванадиевой контактной массы мышьяк, но его действие на ванадиевый катализатор значительно меньше, чем на платиновый (примерно в 5000 раз). Мышьяк поглощается контактной массой и находится в ней в виде As-jOg. При последующей продувке газовой смесью, не содержащей мышьяка, активность контактной массы несколько повышается, но полностью не восстанавливается и остается значительно меньше начальной активности. [c.195]

Как известно, каталитическая активность контактной массы снижается в присутствии небольших количеств так называемых контактных ядов, отравляющих катализатор. Ванадиевая контактная масса более устойчива к действию контактных ядов, чем платиновая, но все же в присутствии некоторых примесей в обжиговом газе (например, мышьяка и фтора) заметно теряет активность. [c.149]

Необходимость постоянного определения оптимального температурного режима контактного аппарата обусловлена снижением каталитической активности ванадиевой контактной массы в процессе эксплуатации (стр. 29). Поэтому для достижения максимальной степени контактирования следует постепенно повышать температуру газа на входе во все слои контактной массы. [c.309]

В производственных условиях при получении серной кислоты из сероводорода возможен проскок некоторого количества НаЗ на ванадиевую контактную массу (в случае нарушения нормального режима горения сероводорода). По литературным данным, при воздействии на контактную массу сероводорода в течение нескольких часов в отсутствие кислорода наблюдается некоторое снижение каталитической активности ванадиевой контактной массы. Однако активность полностью восстанавливается после прогрева катализатора при 500° газовой смесью, содержащей кислород . Специальные исследования показали, что после обработки ванадиевой контактной массы в течение 100 час. при 425 и 485° газовой смесью, содержащей 3% НзЗ, снижения активности катализатора не наблюдалось. [c.47]

При установлении оптимальной концентрации сернистого ангидрида в газе следует также учитывать, что с повышением концентрации сернистого ангидрида и, следовательно, с уменьшением концентрации кислорода повышается температура зажигания ванадиевой контактной массы и создаются условия для образования в контактной массе низших окислов ванадия, обладающих пониженной каталитической активностью. [c.59]

Влияние примесей мышьяка в газе на каталитическую активность ванадиевых катализаторов даш работников, связанных с сернокислотной промышленностью, общеизвестно. Установленные жесткие норш по очистке от этого контактного яда, как правило, соблюдаются большинством заводов. [c.7]

Наиболее вредным ядом для ванадиевых катализаторов является мышьяк. В присутствии АзгОз или АзНз в контакти-руемом газе при температуре выше 550 °С образуется летучее соединение 265 Аз Оз, что приводит к снижению каталитической активности. Содержащаяся в газе влага не влияет на активность БАВ при температурах, превышающих температуру конденсации серной кислоты. При более низких температурах образуется серная кислота, вызывающая разрушение контактной массы, [c.111]

В качестве катализатора при окислении сернистого газа применяли платину. В настоящее время платиновые катализаторы, несмотря на высокую каталитическую активность, вытеснены более дешевыми и менее чувствительными к действию ядов ванадиевыми катализаторами. Помимо пятиокиси ванадия УаОз, которая сама по себе малоактивна, в состав применяемой контактной массы БАВ (барий — алюминий — ванадий) входят активаторы — сульфаты калия, бария и алюминия. [c.49]

Водяные пары не оказывают вредного действия на ванадиевые катализаторы при температурах выше температуры конденсаций серной кислоты. Имеются даже данные , что с повышением парциального давления водяных паров скорость реакции возрастает. При низких температурах вследствие конденсации серной кислоты, образующейся в присутствии водяных паров, ванадиевые качали-заторы теряют каталитическую активность и механическую прочность. Поскольку работавшие ванадиевые катализаторы содержат значительное количество трехокиси серы, они быстро разрушаются при соприкосновении с влажным воздухом. Поэтому перед длительными остановками необходимо продувать контактные аппараты горячим воздухом для удаления поглощенной трехокиси серы и во время остановки не допускать проникновения наружного воздуха в контактный аппарат. [c.167]

Известно, что наилучшие каталитические свойства ванадиевого катализатора наблюдаются при содержании оксида алюминия в алюмосиликатном носителе 3—4%. При большем или меньшем содержании АЬОз активность контактной массы падает. ИК-спектроскопическими исследованиями показано, что соединения ванадия играют роль минерализатора, благоприятствующего переходу 8102 стеклообразного в его кристаллическую модификацию — кристобалит уже при сравнительно невысоких температурах (500 °С). Алюмосиликатные носители, содержащие менее 3% АЬОз, в связи с этим также начинают кристаллизоваться в режиме термообработки, снижая пористость контактной массы, а следовательно, и ее активность. Падение активности в случае превышения указанного предела связано с возникновением неактивных алюмокалиевых квасцов в процессе эксплуатации контактных масс КС. [c.123]

Создание и применение ванадиевых катализаторов явилось крупной вехой в развитии контактного производства серной кислоты. Преимущества ванадиевых катализаторов по сравнению с платиновыми катализаторами — повышенная каталитическая активность и стойкость к большинству контактных ядов — способствовали усовершенствованию технологии контактного процесса и увеличению мощности установок и контактных аппаратов. [c.5]

Каталитически активными соединениями в промышленных ванадиевых катализаторах являются сульфованадаты шелоч ых, щелочноземельных металлов и алюминия, осажденных на поверхности кремнезема Наиболее широко применяется пористая контактная масса БАВ , содержащая барий — алюминий — ванадий. [c.74]

Наиболее активным катализатором является платина, однако она вышла из употребления вследствие дороговизны и легкой отравляемости примесями обжигового газа, особенно мышьяком. Оксид железа дешевый, не отравляется мышьяком, но при обычном составе газа (7% SO2 и 11% О2) он проявляет каталитическую активность только выше 625°С, т. е. когда Jip<70%, и поэтому применялся лишь для начального окисления SO2 до достижения Хр 50—60%. Ванадиевый катализатор менее активен, чем платиновый, но дешевле и отравляется соединениями мышьяка в несколько тысяч раз меньше, чем платина он оказался наиболее рациональным, и только он применяется в производстве серной кислоты в СССР. Ванадиевая контактная масса содержит в среднем 7% V2O5 активаторами являются оксиды щелочных металлов, обычно применяют активатор К2О носителем служат пористые алюмосиликаты или диоксид кремния. Обычные ванадиевые контактные массы представляют собой пористые гранулы, таблетки или кольца. При катализе оксид калия превращается в K2S2O7, а контактная масса в общем представляет собой пористый носитель, поверхность пор которого смочена пленкой раствора пяти-оксида ванадия в жидком пиросульфате калия. [c.129]

Обжиговый газ необходимо очистить от пыли, сернокислотного тумана и веществ, являющихся каталитическими ядами или представляющих ценность как побочные продукты. В обжиговом газе содержится до 300 г/м пыли, которая на стадии контактирования засоряет аппаратуру и снижает активность катализатора, а также туман серной кислоты. Кроме того, при обжиге колчедана одновременно с окислением дисульфида железа окисляются содержащиеся в колчедане сульфиды других металлов. При этом мышьяк и селен образуют газообразные оксиды AS2O3 и ЗеОг, которые переходят в обжиговый газ и становятся каталитическими ядами для ванадиевых контактных масс. [c.160]

Промышленный ванадиевый катализатор (ванадиевая контактная масса) представляет собой смесь каталитически активного вещества УгОз, некоторых веществ, повышающих активность УгОб, — активаторов, и носителя, который создает структурную основу катализатора. Ванадиевый катализатор широко применяется в СССР, начиная с 1932 г, и в настоящее впемя полностью вытеснил платину. [c.140]

В производстве серной кислоты фтор может находиться в газе в виде 51р4 и НР, оба эти соединения могут оказывать вредное влияние на работу ванадиевой контактной массы механизм их действия различен. При небольшом содержании в газе фтористых соединений и высокой температуре процесса окисления ЗОг на катализаторе (более. 400°С) 81р4 реагирует с имеющимися в газе парами воды (0,01%, или 80 мг/м ) по реакции (6-3). Выделяющийся ЗЮг блокирует (покрывает) поверхность ванадиевой контактной массы и ее каталитическая активность снижается, поэтому содержание 51р4 в газе перед контактным аппаратом не должно превышать 3 мг/м . [c.150]

Износоустойчивый окисножелезный катализатор [13, 27, 28, 38] может применяться в комбинированном контактно-башенном способе производства серной кислоты, для которого достаточно окислить около 30 объемн. % ЗОз перед поступлением газа в нитрозную башенную систему с целью получения купоросного масла и разгрузки питрозной системы. При переработке газов от сжигания колчедана ванадиевый катализатор отравляется мышьяком, в результате чего его активность снижается примерно в 2 раза. Железный катализатор мышьяком не отравляется, однако он все же менее активен, чем отравленный ванадиевый катализатор. Окись железа в виде крупных кусков огарка, получаемого при обжиге колчедана, применялась ранее в промышленных аппаратах для окисления сернистого газа. Активность ее достаточно исследована [2, 39—41]. Во взвешенном слое огарок в качестве катализатора не пригоден, так как его истираемость составляет 95% в месяц. Исследованиями [28, 38] было установлено, что можно резко повысить механическую прочность колчеданного огарка за счет введения цементирующих добавок (жидкое натриевое стекло или фосфорная кислота). При этом каталитическая активность огарка практически не снижается. Истираемость такого катализатора составляет 2—3% в месяц. В качестве порообразующего компонента в смесь вводится технический глицерин или другая органическая примесь, выгорающая при прокаливании катализатора. [c.148]

Особые требования в условиях взвешенного слоя предъявляются к контактной массе. Помимо высокой каталитической активности, она должна обладать высокой износоустойчивостью. Отраслевая лаборатория ЛТИ имени Ленсовета совместно с заводом "Красный Хшлик" разработала по рецептуре ВХК Дб/ технологию изготовления сферического ванадиевого катализатора на алюаюсиликатной основе. Контактная масса в количестве 2,5 т. была изготовлена на заводе "Красный Химик" и в настоящее время, после предварительных лабораторных и полузаводских исследований её активности, проходит промышленные испытания с апреля 1964 года в работающем на полную мощность цехе форконтактном аппарате со взвешенным [c.320]

Активные ванадиевые катализаторы всегда содержат наряду с пятиокисью ванадия и другие соединения. Каталитически активными соединениями в промышленных ванадиевых катализаторах являются сульфованадаты щелочных металлов (например, КгО-УгОб-ЗОз), нанесенные на поверхность двуокиси кремния. На отечественных заводах применяют бариево-алюмованадиевые (БАВ) контактные массы в виде белых или розоватых таблеток, гранул, гладких или ребристых колец (рис. 34). Контактную массу предварительно обрабатывают 0,3— 0,5%-ным SO2, так как действие на нее обжигового газа, содержащего 7—7,5% SO2, сопровождается значительным выделением тепла, что может вызвать спекание и потерю активности катализатора. После такой обработки контактная масса приобретает желтый цвет, насыпной вес ее возрастает до 0,60—0,65 г см , истинная плотность — до 2,72 г/сл. [c.106]

Активные ванадиевые катализаторы всегда содержат наряду с пятиокисью ванадия и другие соединения. Каталитически активными соединениями в промышленных ванадиевых катализаторах являются сульфованадаты щелочных металлов (например, КгО V2O5 SO3), нанесенные на поверхность двуокиси кремния. На отечественных заводах применяют бариево-алюмованадиевые (БАВ) контактные массы в виде белых или розоватых таблеток, гранул, колец (рис. 34). Контактную массу предварительно обрабатывают 0,3—0,5%-ным [c.106]

В С ЛА вытеснение платиновых катализаторов ванадиевыми происходило медленнее. В 1927—1929 гг. был опубликован ряд статей, рекламирующих ванадиевые катализаторы. В качестве основных преимуществ, помимо дешевизны, отмечалась полная устойчивость ванадиевых катализаторов ко всем контактным ядам и повышенная каталитическая активность, позволяющая достигать более высокой степени пр вращения, чем на платине. В течение нескольких лет большое число сернокислотных заводов перешло на работу с ванадиевыми катализаторами. Вскоре был разработан способ переработки газа, полученного окиганием серы на ванадиевом катализаторе, без мокрой очистки, благодаря чему значительно сократились капитальные затраты. [c.176]

Отдельные примеси, содержащиеся в печных газах, по-разному влияют на ванадиевый катализатор. Пары воды при температуре выше конденсации серной кислоты не оказывают на него вредного действия. Поэтому в практике работы контактных систем получило некоторое применение каталитическое окисление 502 в присутствии паров воды, называемое мокр ы м. катал и-3 0 м. Мокрый катализ применяют в том случае, когда исходным сырьем для получения ЗОг является сероводород, который при сжигании дает большое количество паров воды, поэтому сушка такого газа требует больших затрат концентрированной серной кислоты. В большинстве действующих контактных систем газ перед контактным аппаратом сушат, освобождают от брызг и туманоо-бразной серной кислоты. Газ сушат потому, что при понижении температуры в контактном аппарате ниже температуры конденсации серной кислоты, например при пуске и остановке аппарата, может произойти конденсация в контактной массе серной кислоты (30з+Н20- Нг304), что приведет к потере ее активности в результате разрушения структуры катализатора. Газ сушат также для устранения коррозии аппаратуры под влиянием влажного газа. Очищать газ от брызг и туманообразной серной кислоты надо потому, что сконденсировавшаяся в контактном аппарате серная кислота, взаимодействуя с его стенками, может образовать сульфат железа. Попадая на ванадиевую массу, сульфат железа образует на ее поверхности твердые корки, которые ухудшают равномерное распределение газа по сечению аппарата и увеличивают гидравлическое сопротивление контактной массы, нарушая теплообмен в контактном аппарате. [c.199]

Модификация первоначального ванадиевого катализатора Егера [7] явилась первым катализатором-цеолитом, который нашел применение в промышленном масштабе [8]. Дальнейшие модификации [9—11] оказались еш,е более активными контактными массами, превосхо-дяш,ими по своей эффективности лучшие платиновые катализаторы. Несидикатные цеолиты, содержавшие ванадий в необменноспособных положениях, оказались долговечны и обнаружили необычайную стойкость по отношению как к высоким температурам, так и к обычным для платины ядам. Егер [3] описывает опыт, в котором ванадиевый катализатор обрабатывали большими количествами (до 2/3 собственного веса) разных каталитических ядов, включая соединения мышьяка, селена, сурьмы, плавиковую и соляную кислоты. Никакого снижения активности катализатора при этом не наблюдалось больше того, после добавления к реакционной смеси соединений мышьяка было отмечено даже небольшое повышение каталитической активности. [c.271]

Существует несколько теорий, объясняющих сущность каталитической активности ванадиевого катализатора. Согласно одной из них, действующим началом в контактной массе считается комплекс УгОз-КаЗгО , который при температуре процесса выше 380°С находится на поверхности носителя-кремнезема — в виде расплава. [c.75]

Исследование окисления бензола в малеиновый ангидрид на различных ванадиевых катализаторах (УаС 4- С02О3, 505 СгаОз) и измерение работы выхода электрона этих контактов показало, что при изменении состава этих катализаторов уменьшается ф и падает каталитическая активность и селективность процесса [19], В этом случае электронные свойства поверхности влияют на скорости мягкого и глубокого окисления бензола. Работа выхода электрона, измеренная методом контактной разности потенциалов, [c.230]

Отравление катализаторов. Скорость рассматриваемых реакций, а следовательно, активность и избирательность катализаторов зависит от наличия в реагирующей среде ряда примесей. Некоторые вещества заметно снижают каталитическое действие даже тогда, когда присутствуют в смеси в очень малых концентрациях. Они называются ядами, а само явление, по аналогии с биологическими процессами,— отравлением катализатора. Трехокись мышьяка — яд для ванадиевого и платинового катализатора окисления двуокиси серы кислородом. Кислород, водяной пар, окись углерода, сероводород и другие сернистые соедипегшя — яды для катализатора синтеза аммиака фосфористый водород — яд для контактного окисления аммиака. Все эти вещества понижают активность катализатора уже при концентрациях, измеряемых сотыми и даже тысячными долями процента. [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология