Окисление диоксида серы скорость

Скорость каталитического окисления диоксида серы [c.210]

Анализ уравнения (6.44) показывает, что скорость окисления возрастает с увеличением констант скорости и равновесия и, кроме того, при повышении содержания в газе кислорода. Увеличению степени превращения способствует рост давления, при котором образуется ЗОз например, при Т = 713 К и Р = 0,1 МПа равновесная степень превращения р 0,98, а при давлении 5,0 и 10,0 МПа расчетное значение может составить соответственно 0,997 и 0,998. Это служит основой для внедрения циклических процессов получения серной кислоты под давлением и с применением технического кислорода. Данные о некоторых кинетических характеристиках окисления диоксида серы приведены в табл. 6.1. [c.212]

Пример 6. Рассчитать константу скорости реакции окисления диоксида серы на железооксидном катализаторе для 680 °С, если скорость реакции описывается упрощенным уравнением [c.82]

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%)

ОКИСЛЕНИЕ ДИОКСИДА СЕРЫ - все расчеты по процессу равновесие в реакции окисления диоксида серы, скорость реакции и ее зависимость от температуры, оптимальные температуры, превращение в слое и необходимое время контакта в изотермическом и адиабатическом режимах, определение активности катализатора по лабораторным данным, оптимизация режима разрабатываемых и действующих многослойных реакторов с различными схемами промежуточного охлаждения. Расчеты могут проводиться для процессов как в неподвижном, так и в псевдоожиженном слоях катализатора (режимы идеального вытеснения и идеального смещения). [c.469]

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]

Например, скорость окисления диоксида серы с одинаковой точностью ( 10%) описана кинетическими уравнениями, приведенными в табл. 1,2 [22]. Экспериментальные данные и расчетные зависимости скорости окисления диоксида серы и от степени превращения х представлены на рис. 1.1. [c.11]

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]

Скорость процесса окисления диоксида серы на ванадиевом катализаторе описывается уравнением [25] [c.284]

Пример. Как изменится скорость реакции окисления диоксида серы [c.57]

Кинетика процесса окисления диоксида серы во взвешенном слое катализатора в значительной степени определяется гидродинамическими факторами, так как кроме интенсивного радиального и осевого перемешивания возможен проскок газа в виде пузырей. Учесть все факторы очень трудно. Однако опытно-промышленные и промышленные испытания показывают, что в редакторах большого диаметра достигаются условия полного перемешивания. Поэтому скорость окисления ЗОг в этом случае можно принять одинаковой во всех точках кипящего слоя и, следовательно, расчетное уравнение (6-19) можно представить в таком виде [c.163]

Высокий выход продукта и наибольшая селективность процесса. Они обеспечиваются оптимальным режимом работы реактора температурой, давлением, концентрацией исходных веществ и продуктов реакции. Каталитический реактор должен так же обеспечить эффективное применение катализатора. Однако, большей частью имеется противоречие между высокой степенью превращения и интенсивностью работы реактора (рис. 19). С повышением объемной скорости степень превращения (или общий выход продукта) неизбежно снижается, тогда как интенсивность рабогы реактора возрастает. В циклических схемах (замкнутых ХТС) преимущества отдают интенсивности, в схемах с открытой цепью (разомкнутые ХТС)—высокой степени превращения при наибольшей селективности. Так, в циклической схеме синтеза аммиака при объемной скорости до У = 40 000 ч-, степень превращения азота (выход аммиака) за один проход составляет лишь 12— 14%. При окислении диоксида серы в схеме с открытой цепью при объемной скорости V = 600 ч получают степень превращения до 99%. [c.78]

Начальная высота слоя определяет время контакта реагентов с катализатором в плотной части слоя, средний размер неоднородностей и время их пребывания в слое. В отличие от фильтрующего слоя, в свободном КС вследствие влияния гидродинамической обстановки достижение степеней превращения, близких к равновесным значениям, практически невозможно (рис. 5.19). При низких высотах слоя выход продукта зависит как от скорости процесса в плотной части слоя, так и скорости межфазного массообмена. Например, скорость окисления диоксида серы достаточно велика, и концентрация триоксида серы в плотной фазе приближается к равновесной уже при начальной высоте слоя, равной 0,25 м. При больших высотах слоя процесс начинает лимитироваться скоростью межфазного газообмена. Благодаря более интенсивному межфазному газообмену в организованном КС, выход продукта увеличивается, как это показано на рис. 5.19. [c.281]

Скорость окисления диоксида серы является сложной функцией температуры (рис. 6.9). При повышении температуры скорость т сначала возрастает до максимума, а затем довольно монотонно уменьшается. Максимальная скорость достигается при оптимальной температуре То,,,.. Точки максимальных скоростей можно соединить линией АА, расположение которой на диаграмме в координатах w = [ (Т) предопределяется концентрацией и отношением реагентов Оз и ЗОз. [c.212]

Катализ широко при.меняется в современной химии и химической промышленности. Например, в производстве серной кислоты достаточные скорости окисления диоксида серы ЗОг в триоксид 50з достигаются только в присутствии катализатора — платины или оксида ванадия (V). [c.28]

Гидродинамическая обстановка при окислении диоксида серы в КС характеризуется следующими параметрами размер зерен катализатора от 0,5 до 2,5 мм кажущаяся плотность ванадиевого катализатора 1350 кг/м линейная скорость газа 0,3—1,5 м/с высота слоя от 0,15 до 0,6 м плотность газовой смеси при рабочих температурах 400—600 °С 0,4—0,7 кг/м вязкость (3-ь4)-10 Па-с (в зависимости от температуры и состава реакционной смеси) [1]. При таких диапазонах изменений диаметра частиц, высот слоя и линейных скоростей газа расчет реактора окисления диоксида серы целесообразно проводить по двухфазной модели с полным перемешиванием в плотной фазе. Диффузионной составляющей межфазного массопереноса в выражении (5.24) для крупных частиц можно пренебречь. Тогда на основании материальных балансов (5.26), (5.27) и (5.23) для однополочного аппарата КС, на входе которого отсутствует 50з, уравнения модели примут вид [c.284]

Модель правильно отражает влияние различных факторов на выход продукта и позволяет рассчитать оптимальные режимы окисления диоксида серы в КС. На рис. 5.21 представлен пример определения оптимального значения скорости начала взвешивания и, следовательно (см. уравнение (5.59)), размера частиц катализатора. С увеличением диаметра зерна возрастает скорость начала взвешивания, снижается доля газа, проходящего через слой в пузырях, время пребывания газа и, как следствие, степень превращения в плотной фазе (см. кривую 3 на рис. 5.21, а). Вследствие роста скорости начала взвешивания возрастает поток газа через пузырь согласно уравнению (5.24) интенсифицируется межфазный газообмен и увеличивается концентрация триоксида серы в пузырях (кривая /). Снижение степени превращения в плотной фазе с одновременным ее увеличением в пузырях обусловливает экстремальный характер зависимости наблюдаемого выхода продукта (кривая 2). [c.286]

Экспериментальные исследования по контактному окислению диоксида серы кислородом на ванадиевом катализаторе показали увеличение объемной скорости окисления при полной или частичной замене воздуха кислородом. Так, в случае окисления газовой смеси, содержащей 89.5% об. О2 и 10.5% об. ЗОг (т.е. при полной замене в традиционной реакционной смеси азота кислородом), скорость процесса увеличивается почти в 4 раза. Соответственно возрастает удельная производительность катализатора и появляется возможность значительно сократить его объем. [c.6]

Для осуществления реакций с достаточной скоростью в производственных условиях необходимо, чтобы энергия активации была, как правило, меньше 170 кДж/моль основного вещества. Для рентабельного получения некоторых продуктов требуется снижение Е до 40 кДж/моль. Между тем ряд важных для народного хозяйства реакций происходит гомогенно лишь при энергиях активации более 209 и даже более 300 кДж/моль. В частности, к таким реакциям относятся окисление диоксида серы и аммиака, т. е. реакции, определяющие возможность производства серной [121 и азотной [14] кислот. [c.24]

Запись данных опыта. Написать уравнения реакций получения диоксида серы, его частичного окисления кислородом, образования серной кислоты и ее взаимодействия с хлоридом бария. Какое действие оказал глицерин на скорость процесса окисления диоксида серы [c.64]

Катализаторы - это вещества, которые, изменяя скорость реакции, сами после реакции остаются химически неизменными. Без применения катализаторов скорость реакции окисления диоксида серы очень мала. Применение катализаторов позволило многократно увеличить скорость реакции. Способностью ускорять окисление 302, то есть каталитической способностью обладают различные металлы, их сплавы и оксиды, соли и многие другие вещества. [c.13]

Содержание серного ангидрида в обжиговом газе зависит от температуры обжига сырья, концентрации кислорода в обжиговом газе, конструкции печи и от некоторых других факторов, определяющих скорость процесса окисления диоксида серы и [c.63]

Непременными условиями нормальной работы башенной системы являются постоянство температуры и объема поступающего обжигового газа, а также постоянство концентрации в нем ЗОг и достаточно высокая температура газа. От этого в значительной степени зависят качественные и количественные показатели работы башенных систем. Для обеспечения высокой производительности системы весьма важна герметичность аппаратуры и коммуникаций. Подсос в продукционной зоне вреден потому, что проникающий воздух понижает скорость процесса окисления диоксида серы, а также ухудшает условия процесса денитрации серной кислоты. С увеличением объема газа в результате подсоса воздуха повышается гидравлическое сопротивление системы и возрастают потери оксидов азота вследствие увеличения объема отходящих газов, [c.257]

Процесс окисления ЗОг в контактных аппаратах с промежуточным теплообменом, состоит в том, что газ, подогретый до температуры несколько выще температуры зажигания (400— 420 °С), пропускают через первый слой контактной массы, где происходит окисление 60—80% ЗОг от его общего количества. За счет выделения тепла реакции температура газа повыщается до 550—580 °С. Скорость реакции в таких условиях очень велика, и для ее протекания требуется небольшое количество контактной массы. Однако дальнейшее окисление диоксида серы приостанавливается, так как степень превращения практически достигает равновесной. [c.166]

Большое влияние на скорость процесса оказывает повышение концентрации кислорода. Это объясняется тем, что с повышением содержания кислорода в газе увеличивается скорость его поглощения жидкостью и скорость окисления образующегося оксида азота в жидкостной пленке. В результате содержание инертного газа в жидкостной пленке уменьшается, а содержание активного по отношению к SO2 компонента увеличивается, что и ведет к ускорению процесса окисления диоксида серы в жидкостной пленке. [c.271]

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]

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

Рис. 1.1. Экспериментальные (точки — по данным работы [7]) и расчетные зависимости скорости окисления диоксида серы у/ от степени преврашения х (номера кривых соответсг вуют номерам уравнений в табл. 1.2)

Активный компонент ванадиевых катализаторов окисления диоксида серы на основе Уз05 находится в виде жидкой пленки на поверхности носителя. Содержание 205 в этих катализаторах составляет 6-9% (масс.). Толщина жидкой пленки, при которой обеспечивается полное использование активного компонента, определенная экспериментально, равна 160 А при 420 С [117] и 2000 А при 485 С [118]. При плотности материала катализатора "Уии = 2,4 г/смЗ из (2.126) находим, что удельная поверхность должна составлять не менее 0,4 м /г, а средний радиус пор-не более 10000 А, что обеспечивает молекулярный характер диффузии в них. Вследствие этого переход в бидисперсной структуре не целесообразен, поскольку условие (2.127) не выполняется [23]. Значение активности (константы скорости к асс) получено [c.81]

Пример такого процесса-окисление диоксида серы с распределенным по слою вводом холодного воздуха [266]. Результаты расчета представлены на рис. 4.5. К условиям расчета относились также начальные концентрации o,so2 0,03 0,021, Г = 810 К. На участке / -2 скорость добавления воздуха максимальная [и = Umax) после чего начальный состав газа сд 0,02 Т = 798 К. На этом [c.188]

Степень окисления диоксида серы (илн степень превращения) определяется отношением количества SO2, 0кислеН1 0Г0 в SO3, к общему количеству SO2, поступившему на окисление, и выражается в долях единицы или в процентах. Если скорость примой и обратной реакцни равны, данная газовая система находится в состоянии равновесия и при постоянной температуре ее состав не изменяется во времени. Скорость реакции в этих условиях становится равной нулю. При этом степень превращения называется равновесной и выражается уравнением [c.37]

Наиболее детальные исследования механизма электроокисления SO2 были проведены на вращающемся пирографитовом электроде [184] и на тонком плавающем электроде из активированного угля АГ-3 и других углеродных материалов с равнодоступной поверхностью [185]. Значение стационарного потенциала в 0,5 М H2SO4 при давлении i so2=98 кПа составляет на пирографите 0,65 В и на активированном угле —0,35—0,40 В. Электрокаталитическая активность углеродных материалов в реакции окисления диоксида серы уменьшается в ряду активированный уголь > графит > сажа (рис. 64). Посадка на углеродные материалы кислых оксидов приводит к снижению скорости реакции. Характер поляризационных кривых на высокодисперсных углеродных материалах указывает на возможность протекания вблизи стационарного потенциала как окислительных, так и восстановительных реакций с образованием восстановленных частиц SO2. При более отрицательных потенциалах наблюдается стационарный процесс восстановления SO (рис. 65). [c.150]

Другой важной в практическом отношении реакцией, для ускорения которой перспективны углеродные материалы, промо-тнрованные Ы4-комплексами, является окисление диоксида серы. В работах [148, 149] показано, что промотирование углеродных материалов фталоцианинами и порфиринами переходных металлов позволяет существенно ускорить процесс электроокисления 50г. Скорость электроокисления диоксида серы на таких катализаторах определяется природой центрального иона и типом органического лиганда. В зависимости от природы центрального иона фталоцианины образуют ряд Ре, Мп>Со> УО>МоО Си, Сг,Т1(0Н)2. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология