Катализаторы окисножелезные

Окисножелезные катализаторы целесообразно использовать и для очистки выбросных газов в тех случаях, когда количественное удаление SOg необязательно, например для частичной утилизации двуокиси серы, содержащейся в абгазах предприятий цветной металлургии [370], для высокотемпературной очистки выбросных газов ТЭЦ и т. п. Понижение концентрации SOj приводит к повышению выхода SOg. Например, на чистой окиси железа при температуре 600° С, концентрации 80з, равной 0,3%, и объемной скорости 4000 степень превраиа,ения SOg составляет около 70% [4261. Некоторого повышения выхода SOg можно достичь при промотировании окиси железа окислами висмута или олова [370], однако наибольший эффект достигается при добавлении к Fe Og 10% окиси хрома [427]. (Возможно, по аналогии с системой СгаОд ЗпОз, повышение активности и в данном случае обусловлено присутствием ионов Сг + в контакте.) Например, при окислении газовой смеси (0,3% SO2 в воздухе) на промышленном железо-хромовом катализаторе конверсии окиси углерода, содержащем около 10% fgOg, при объемной скорости 4000 ч -уже при температуре 500° С достигается стабильная конверсия SO2, равная 92,5%. [c.262]

Катализаторы понижают энергию активации и уменьшают порядок реакции. При гомогенном некаталитическом окислении 302 энергия активации Е > 280 кдж моль ЗОд реакция имеет третий порядок (и = 3). На малоактивном окисножелезном катализаторе Е — 120—160 кдж молъ ЗО3, температура зажигания катализатора 3 >600° С, а порядок реакции п = 2,5 [2]. [c.140]

Как будет показано ниже, в результате проведенных работ гидродинамика и теплообмен кипящего слоя изучены для технического расчета промышленных аппаратов в достаточной степени. Испытана в производственных масштабах технология производства весьма износоустойчивых катализаторов ванадиевого и окисножелезного. Предложены простые и надежные фильтры для улавливания незначительных количеств мелкодисперсной пыли после контактных аппаратов КС. [c.145]

Гидродинамика кипящего слоя изучалась в значительной степени именно в условиях окисления сернистого ангидрида на ванадиевых и окисножелезных катализаторах. Гидродинамическая обстановка катализа при окислении SOj характеризуется обычно следующими параметрами размеры зерен катализатора от 0,5 до 2,5 мм кажущаяся плотность ванадиевого катализатора примерно 1350 кг. м линейная скорость газовой смеси 0,3 —1,5 м1сек, что со- ответствует числам взвешивания (псевдоожижения) 1,5—4,0 высота каждого отдельного слоя катализатора от 150 до 600 мм, при диаметрах промышленных аппаратов от 2,5 до 10 ж и больше плотность газовой смеси (в зависимости от температуры и концентрации S0,) 0,4—0,7 кг м динамический коэффициент вязкости 3.1Q-5 4-10" н-сек м . [c.146]

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]

Во-вторых, однополочные аппараты целесообразно устанавливать в контактно-башенных цехах [1, 13, 17, 27, 28]. В этом случае газ, содержащий остатки огарковой пыли и контактные яды, а также влагу после сухих электрофильтров поступает в контактный аппарат КС с содержанием SOj — 10—12% и окисляется на 25—45% в зависимости от задания. В слое катализатора помещаются трубы парового котла. В аппаратах можно применять ванадиевый катализатор КС, который частично теряет активность вследствие отравления и поэтому должен работать при повышенной температуре (580— 590° С). Окисножелезный катализатор работает с максимальной производительностью при 650—700° С. [c.150]

Кинетика конверсии окиси углерода с водяным паром на окисножелезном и других катализаторах изучалась многими авторами [146, 148—173]. Скорость конверсии на промышленном железохромовом катализаторе марки 482 при 315—500° С и при давлении до 40 ат, по данным Атрощенко и др. [171—173], определяется уравнением [c.195]

Для каталитических процессов порядок реакции почти всегда ниже, чем их стехиометрия по химическому уравнению. Так, при некаталитическом окислении диоксида серы 2S02 + 02 2S0a порядок реакции п = 3 при окислении же на катализаторах в зависимости от их активности порядок реакции п снижается по мере повышения активности катализатора. По данным Г. К. Борескова, для мало активного окисножелезного катализатора п = 2,5, для более активного ванадиевого га=1,8 и для самого активного платинового п=. Однако катализаторы не влияют на состояние равновесия и константа равновесия для каталитического процесса соответствует стехиометрии гомогенной некаталитической реакции, поэтому [c.45]

Полученная смесь с температурой 450° С поступает в конвертор метана 4, заполненный никелевым катализатором здесь происходят реакции (I) и (И1). Из конвертора газ при 850—900° С с содержанием остаточного метана 0,5—2% идет в увлажнитель 5, откуда через теплообменник 2 с температурой 400° С поступает в конвертор 6 с окисножелезным катализатором для конверсии окиси углерода. Часть газа можно пускать в конвертор 6, минуя теплообменник 2. После конвертора газ охлаждается до 180° С в котле-утилизаторе 7, а затем идет в водонагревательный теплообменник 8 и водонагревательную бащню 9, где вода нагревается до температуры 85—90° С и идет на орощение бащни 1. [c.88]

В некоторых работах было показано, что при гидрировании сероорганических соединений в присутствии водяных паров параллельно основной реакции протекает гидролиз серусодержащих веществ. При этом эффективность сероочистки повыщается и исключается отложение углерода на катализаторе [5]. Относительная роль гидрирования и гидролиза сероокиси углерода а окисножелезном катализаторе, содержащем окись хрома, при очистке азото-водородных смесей синтеза аммиака определяется в основном характером одновременно протекающей реакции водяного газа (конверсии СО). В тех случаях, когда равновесие реакции водяного газа не достигнуто, преобладает гидрирование, но при достижении равновесия обе реакции (гидрирования и гидролиза) протекают с приблизительно одинаковой скоростью. В другом случае, по литературным данным, при очистке водяного газа катализатор из смеси сульфида меди и окиси хрома на активированном угле способствует протеканию главным образом гидролиза сероокиси углерода [3]. Активность катализатора заметно повышается при добавке водяного пара и обеспечивает практически полное удаление (98%) органических сернистых соединений (сероокиси углерода и сероуглерода) при температуре 250° С. [c.151]

Препараты окиси алюминия, служившие катализатором, приготовлялись из алюминиевых квасцов осаждением аммиаком и последующей дегидратацией прокаливанием. Препараты окисножелезных катализаторов приготовлялись из одной и той же пенты металлического железа Армко , путем растворения в азотной кислоте и последующего осаждения аммиаком. [c.282]

Из табл. 3, кроме того, видно, что температура начала реакции на окисножелезных катализаторах практически не зависит от природы до- [c.285]

В поисках замены железо-хромового катализатора были испытаны окиснокобальтовые и окисножелезные контакты с добавками тугоплавких окислов А1, Сг, 2г и др. и активаторов — окислов РЗЭ [346]. При этом показано, что термостойкость окиси железа повышается при добавлении окислов А1, Сг, 2г и др. [c.256]

Катализаторы на основе соединений железа. Ввиду того что окись железа сульфатизируется при температуре ниже 625° С, окисление SO2 на окисножелезных катализаторах необходимо проводить при более высоких температурах, когда из-за обратимости реакции максимально достижимые выходы не превышают 50% 1380]. Поэтому окисножелезные катализаторы не могут быть использованы в контактных сернокислотных установках. [c.261]

С другой стороны, окисножелезные катализаторы, в отличие от остальных промышленных сернокислотных контактов, устойчивы к мышьяку и другим ядам, содержащимся в неочищенных газах обжига колчедана 337, 370]. Благодаря этому [c.261]

Как теперь установлено [64], энергия активации реакции гомогенного окисления двуокиси серы превышает 50 ккал/моль. Поэтому в отсутствие катализатора эта реакция практически не идет. При применении катализаторов энергия активации Е заметно снижается при применении Р1-катализаторов Е = 1 ккал моль У-катализаторов Е = 21,5 ккал1молъ и окисножелезных Е = 36 ккал/моль. Каталитическую активность, как изгблтпо, характеризуют величиной константы скорости реакции, вычксляемой при помощи кинетического уравнения. Таким образом, исследование кинетики каталитического процесса имеет большое значение в изучении его механизма. [c.143]

Промотирование избирательного катализатора синтеза метанола, веществами, содержащими катионы сильно основного характера, обычно значительно увеличивает образование высших спиртов. Кроме того, подщелачивание некоторых катализаторов, первоначально не обладающих избирательностью в синтезе метанола, усиливает образование высших спиртов из окиси углерода и водорода. Это доказывается синтезом высших спиртов па щелочных железных или окисножелезных катализаторах, которые без подщелачивания избирательно катализировали синтез углеводородов [52]. При синтезе углеводородов по Фишеру-Тропшу на железных катализаторах при температуре более 200° и высоких или средних давлениях образуются небольшие количества кислородных соединений, в том числе и высших спиртов [52]. [c.149]

Получаемый при этом процессе сырой синтез-газ Iаз1 т-водородна> смесь) подвергают промывке для удаления элементарного углерода (образующегося при процессе в результате побочных реакций), осте чего направляют в конверторы окиси углерода (для превращения окиси углерода в двуокись и водород при 5(Ю—600 °С в присутствии окисножелезного катализатора) и на последующую очистку от двуокиси углерода обычными методами. Поскольку любые кислородные соединения отравляют катализаторы синтеза аммиака,, а метан и аргон являются инертными разбавителями, для окончательной очистки газ промывают жидким азотом при температуре ниже —190 °С. Очищенный газ направляется в секцию синтеза в виде азот-водородной смеси чрезвычайно высокой чистоты, содержащей лишь следы окиси углерода, аргона и метана. [c.432]

Предложено приемлемое объяснение этого явления [3,14]. Резкий рост скорости разложения при изменении pH объясняется прогрессирующим гидролизом растворенного катализатора (например, окисножелезной соли) с образованием коллоидной водной окиси (или, возможно, слаборастворимых основных солей), обладающей значительной каталитически активной поверхностью, находящейся в контакте с раствором перекиси водорода. Известно, что в водных растворах солей трехвалеитного железа рост мицелл достигает максимума в том же интервале (приблизительно около 3,6) логично поэтому принять, что каталитическое действие иона окисного железа должно быть приписано этому образованию мицелл. Последующее падение скорости разложения при дальнейшем повышении pH объясняется тем, что рост pH вызывает коагуля- [c.440]

Для разных процессов оптимальные температуры могут быть ниже нуля или превышать 1000°. В одном й том же процессе, в зависимости от условий, оптимальная температура может изменяться на сотни градусов. Так, например, окисление ЗОг в 50з в гомогенной газовой среде заметно происходит лишь при температурах, близких к 1000° С. На окисножелезном катализаторе оптимальная температура окисления находится в пределах 800—650° С, на ванадиевом — 600—400° С, а на платиновом катализаторе снижается до 350° С при высокой степени окисления. [c.196]

На окисножелезном катализаторе (РегОз) скорость прямой реакции выражается уравнением [c.306]

Таким путем были сопоставлены, например, реакции конверсии окиси углерода водяным паром СО + НаО = СО2 + На и изотопного обмена СО + 00 = С 0 -f СО2 на окисножелезных катализаторах [261 ] и показано протекание их через общую стадию [c.136]

На окисножелезном катализаторе предполагается медленная стадия [c.273]

СРАВНИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ВАНАДИЕВЫХ, ПЛАТИНОВЫХ И ОКИСНОЖЕЛЕЗНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ [c.460]

При работе с окисножелезным катализатором из-за образования сернокислого железа можно работать при температурах не ниже 625°, вследствие чего степень превращения не превышает 0,5—0,6. Поэтому для полноты использования двуокиси серы необходимо многократное пог.тощение и контактирование, что в значительной мере осложняет систему в целом. [c.460]

Применение окисножелезных катализаторов в обычных сернокислотных контактных установках не и.иеет перспектив. Использование их ( -4 может оказаться выгодным лишь для частичного окисления двуокиси серы, без очистки газа. [c.460]

Из всех катализаторов, приведенных в табл. 1Х-13, лишь платиновые, ванадиевые и окисножелезные получили промышленное значение. В настоящее время во всем мире для окисления ЗОз применяются почти исключительно ванадиевые катализаторы. Активным соединением в промышленных ванадиевых катализаторах являются сульфованадаты щелочных металлов, наносимые на поверхность двуокиси кремния. [c.505]

Как видно из приведенных выше результатов анализов окисножелезного катализатора после работы при низких температурах, закисное железо в нем отсутствует, что полностью [c.135]

В известной монографии П. М. Лукьянова , посвященной развитию контактного сернокислотного процесса, подробно описан ряд попыток использования окисножелезных катализаторов для частичной и даже полной замены платины в сернокислотном производстве (способ Союза Маннгеймских химических фабрик, способ Фарбверке и др.). Эти попытки предпринимались с целью устранить громоздкую и дорогую аппаратуру для тонкой очистки газа, необходимую при работе с платиной, используя возможность часто сменять дешевые окисножелезные катализаторы. [c.137]

Отсюда следует, что если при давлении в 1 ата предельная температура составляет 625°, то при 100 ата она составит 800°. Кроме того, применение в этом случае окисножелезных катализаторов не дает никаких преимуществ в отношении упрощения очистки, так как. для того, чтобы стала возможной компрессия газа, последний все равно должен быть полностью очищен от тумана серной кислоты. Поэтому при работе под давлением надо отдать предпочтение более активным катализаторам, применение которых позволит свести к минимуму объем контактного аппарата. [c.139]

Итак, применение окисножелезных катализаторов в обычных сернокислотных контактных установках не имеет перспектив. Использование их может оказаться выгодным лишь в тех случаях, когда требуется частичное окисление двуокиси серы без очистки газа, как, например, при производстве серной кислоты нитрозным методом, когда предварительное частичное контактирование обжиговых газов позволяет повысить концентрацию выпускаемой серной кислоты. Применение окисножелезного катализатора может оказаться целесообразным также при частичном использовании двуокиси серы, содержащейся в горячих отходящих газах цветной металлургии, в тех случаях, когда сооружение установок для более полного использования этих газов нерентабельно . [c.139]

Выбор материалов для изготовления окисножелезных катализаторов определяется местными возможностями, так как основным требованием является дешевизна катализатора. Из природных материалов пригодны болотная руда, глины с высоким содержанием железа, бокситы. Колчеданные огарки или пыль из электрофильтров целесообразно формовать с цементирующими добавками и затем активировать серной кислотой. [c.139]

Рис. 11.21. Степень окисления 80а в кипящем слое окисножелезного катализатора [90] в зависимости от времени контакта (высоты слоя).

Износоустойчивый окисножелезный катализатор [84, 90, 183] может применяться в комбинированном контактно-башенном способе производства серной кислоты, для которого достаточно окислить около 30% (объемн.) SOj перед поступлением газа в нитрозную башенную систему с целью получения купоросного масла и разгрузки нитрозной системы. [c.125]

Перспективно применение окисножелезного катализатора в циклическом способе производства серной кислоты из газа, полученного обжигом серного колчедана. При переработке газов от сжигания колчедана ванадиевый катализатор отравляется мышьяком, в результате чего его активность снижается примерно в 2 раза. Окисножелезный 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 двуокиси серы. Активность ее [c.125]

Кинетика окисления ЗОз на износоустойчивом окисножелезном катализаторе подробно исследована [84, 90, 183] в лабораторных проточных установках и в опытном однослойном заводском аппарате диаметром 1 м в условиях контактно-башенного способа производства серной кислоты с получением моногидрата 112804. Активность катализатора оказалась достаточной для контактнобашенного способа. Для окисления 802 на 30—40% высота катализатора должна составлять 200 мм. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология