Окисление диоксида серы степень равновесная

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]

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]

Если имеет место единственная реакция, количества всех присутствующих веществ связаны посредством сте-хиометрического уравнения, так что имеется только одна независимая переменная — скажем, превращение, выраженное в долях одного из компонентов. Таким образом, нахождение минимума энергии Гиббса и, следовательно, равновесной степени превращения осуществить проще, чем распределение фаз в равновесных условиях. Например, химическое равновесие окисления диоксида серы при нескольких температурах и давлениях находится как минимум на графиках энергии Гиббса (см. пример Л. 11). Для сложных многокомпонентных реакций иногда проще применять численные методы, чем прямую минимизацию энергии Гиббса (см. гл. 10). [c.138]

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]

Для дальнейшего протекания реакции окисления проводят охлаждение продуктов реакции до температуры ТЬ. Реакционную смесь с температурой подают на второй слой катализатора, где протекает дальнейшее окисление 8О2, вплоть до равновесных значений температуры Т1 и степени превращения х1. Аналогичный процесс протекает и в последующих слоях, до получения заданной выходной конверсии. Обычно в реакторах окисления 8О2 устанавливают 4 — 5 слоев катализатора. Для сдвига равновесия в сторону 8О3 (повышения выходной конверсии) прибегают к следующему технологическому приему после второго или третьего слоя катализатора проводят поглощение (абсорбцию) образовавшегося триоксида серы. Типичная схема реактора окисления диоксида серы с промежуточной абсорбцией, т.е. по схеме двойное контактирование — двойная абсорбция (сокращенно ДК-ДА ) показана на рис. 23, а. [c.55]

Наконец, следует отметить, что в реальных условиях устойчивость режима контактного узла достигается путем определенного увеличения объема контактной массы в слоях контактного аппарата. Тем самым создается, так называемый, запас катализатора, причем условия неустойчивости процесса, о которых говорилось ранее, оказываются заведомо невыполненными [86]. Устойчивый ход процесса окисления зависит, главным образом, от величины запаса катализатора в первых двух слоях контактного аппарата и связан с поддержанием в этих слоях определенного режима контактирования, при котором значения степеней превращения диоксида серы в триоксид на выходе каждого из них оказываются практически равновесными. В этом случае условие устойчивости процесса может быть учтено в алгоритме оптимизации как ограничение на величину (коэффициент) запаса катализатора в данном слое, значения которой не могут быть менее заданной. Введем время контакта в слое — отношение объема контактной массы к объемной скорости газового потока через слой. Тогда коэффициент запаса слоя можно представить в виде [c.148]

Аналитическое решение этой задачи было представлено в разделе 7.4.2. здесь предлагается использовать программный блок для вычисления зависимости Хр от температуры процесса окисления и начальной концентрации диоксида серы. Условия процесса давление р = 1 атм., начальная концентрация кислорода в газе =11 %, начальная концентрация диоксида серы а принадлежит диапазону [7-10 %. Вычисление зависимости равновесной степени превращения Хр от температуры процесса и начальной концентрации диоксида приведено на рис. 8.21. [c.376]

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]

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]

При окислении ЗОг образуется активный комплекс, в состав которого входят УгОб-КаЗгО,, УгОз, Уг04. Этот комплекс в процессе каталитического акта сорбирует ЗОг и Ог и десорбирует ЗОд. Как отмечено ранее (см. разд. 1.4), реакция окисления диоксида экзотермичная. Следовательно, с увеличением температуры выход три оксида серы должен уменьшаться, что графически иллюстрирует ход кривой АА на рис, 6.8, отображающей зависимость равновесных степеней превращения Р от температуры Т для многослойных контактных аппаратов. На каждом слое катали затора достигается, определенная степень окисления газа при заданных темпе ратурах на входе и выходе Гвых- [c.211]

На рис. 6.8 сопоставлены схемы организации каталитического превращения ЗОа по пятистадийному (пятислойному) окислению без промежуточной абсорбции 80з и с абсорбцией после второго слоя. По первому варианту (маршрут процесса К—1— 1 —2—2 —3—3 —4—4 —5—5 —абсорбция ЗОз) степень превращения Р составляет 98%. По второму варианту (маршрут процесса К—1—/ —2—2 абсорбция ЗОд— 6—6 —7—7 —8—8 — абсорбция ЗОд) р возрастает до 99,5%. Это увеличение связано с тем, что после промежуточной абсорбции триоксида оставшийся диоксид окисляется при более высоком отношении О2 к ЗО2, чем в исходном обжиговом газе. Соответственно повышаются равновесные. чначения р, которые в этом случае отображаются линией ВВ, расположенной выше линии АА для исходных условий. Процесс двойного контактирования и двойной абсорбции (ДК—ДА) имеет более низкий, чем обычный ляти-стадийный, расходный коэффициент по сере на 1 т продукционной На304 при сокращении выброса непрореагирова-вшего ЗОз в окружающую среду. [c.211]