Доклад : Контактное окисление диоксида серы 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Доклад >> Наука и техника


Контактное окисление диоксида серы




Контактное окисление диоксида серы

Реакция (III) окисления диоксида серы характеризуется очень высоким значением энергии активации и поэтому практическое ее осуществление возможно лишь в присутствии катализатора.

В промышленности основным катализатором окисления SO2 является катализатор на основе оксида ванадия V2O5 (ванадиевая контактная масса). Каталитическую активность в этой реакции проявляют и другие соединения, прежде всего платина. Однако платиновые катализаторы чрезвычайно чувствительны даже к следам мышьяка, селена, хлора и других примесей и поэтому постепенно были вытеснены ванадиевым катализатором.

Каталитическую активность проявляет также оксид железа(III) Fe2O3, однако лишь в области высоких температур. Каталитической активностью Fe2O3, входящего в состав огарка можно объяснить наличие в обжиговом газе, выходящем из печей КС, небольших количеств триоксида серы.

Скорость реакции и вид кинетического уравнения зависит от типа применяемого катализатора. В промышленности применяют в основном ванадиевые контактные массы БАВ, СВД, СВС, ИК, в составе которых ~ 8% V2O5, нанесенного на пористый носитель.

Скорость каталитического окисления диоксида серы на ванадиевом катализаторе описывается уравнением:

dxso2 kp 1-xso2 x²so2

= · β- (1.1),

dτ a 1-0,2xso2 pK²p(1-xso2)²

b - 0,5axso2

где β = ; xso2 – степень превращения;

1 - 0,5axso2 τ – время контактирования;

k – константа скорости прямой реакции; Kp – константа равновесия реакции (III); р – давление.

Для упрощенных расчетов можно пользоваться уравнением Борескова:

0,8

dcso2 cso2 - cso2· e

ωrso2 = - = k co2 (1.2)

dτ cso3

Из уравнений (1.1) и (1.2) следует, что скорость реакции зависит от степени приближения к равновесию и как функция температуры проходит через максимум (с ростом температуры растет константа скорости прямой реакции и уменьшаются константа равновесия и равновесная степень превращения).

Скорость реакции повышается с ростом концентрации кислорода, поэтому процесс в промышленности проводят при его избытке.

Так как реакция окисления SO2 относится к типу экзотермических, температурный режим ее проведения должен приближаться к линии оптимальных температур. На выбор температурного режима дополнительно накладываются два ограничения, связанные со свойствами катализатора. Нижнем температурным пределом является температура зажигания ванадиевых катализаторов, составляющая в зависимости от конкретного вида катализатора и состава газа 400 - 440˚C. Верхний температурный предел составляет 600 - 650˚C и определяется тем, что выше этих температур происходит перестройка структуры катализатора и он теряет свою активность.

В диапазоне 400 - 600˚C процесс стремятся провести так, чтобы по мере увеличения степени превращения температура уменьшалась.

Одна из важнейших задач стоящих перед сернокислой промышленностью, - увеличение степени превращения диоксида серы и снижения его выбросов в атмосферу. Эта задача может быть решена несколькими методами.

Один из наиболее рациональных методов решения этой задачи, повсеместно применяемый сернокислой промышленности, - метод двойного контактирования и двойной абсорбции (ДКДА). Его сущность состоит в том, что реакционную смесь, в которой степень превращения SO2 составляет 90 – 95%, охлаждают и направляют в промежуточный абсорбер для выделения SO3. В оставшемся реакционном газа соотношение O2 : SO2 существенно повышается, что приводит к смещению равновесия реакции вправо (равновесная кривая 2 на рис. 2). Вновь нагретый реакционный газ снова подают в контактный аппарат, где на одном – двух слоях катализатора достигают 95% степени превращения оставшегося SO2. Суммарная степень превращения SO2 составляет в таком процессе 99,5-99,8%.

При подготовке данной работы были использованы материалы с сайта http://www.studentu.ru

Похожие работы:

  • Производство серной кислоты из серы

    Реферат >> Химия
    ... производства серной кислоты окисление диоксида серы в триоксид осуществляется на твердых контактных массах. Благодаря ... содержащий 13 – 14% SO2. 2. Контактное окисление SO2 в SO3 Контактное окисление диоксида серы является типичным примером гетерогенного ...
  • Выбор реактора для проведения реакции окисления сернистого ангидрида в серный ангидрид

    Курсовая работа >> Химия
    ... степень превращения: Катализаторы окисления диоксида серы. В производстве серной кислоты контактным методом окисление SO2 происходит в ... Технологическое оформление процесса окисления диоксида серы. Технологическая схема и аппаратура контактного узла зависит ...
  • Прикладные аспекты темы "Скорость химической реакции и катализ" на уроках химии в средней школе

    Курсовая работа >> Педагогика
    ... окисление диоксида серы в триоксид осуществляется на твердых контактных ... Контактное окисление SO2 в SO3 Контактное окисление диоксида серы является типичным примером гетерогенного окислительного экзотермического катализа. Реакция окисления диоксида серы ...
  • Получение серной кислоты

    Доклад >> Биология и химия
    ... . Присутствие этих соединений на стадии контактного окисления диоксида серы может вызвать отравление катализатора. Поэтому ... протекает обратимая экзотермическая химическая реакция контактного окисления диоксида серы: SO2 + 1/2O2 ↔ SO3 (III) Последняя ...
  • Подготовка обжигового газа к контактному окислению

    Доклад >> Наука и техника
    ... SiF4). Диоксид селена SeO2 не является ядом для катализатора контактного окисления, однако ... содержит небольшое количество триоксида серы и паров воды, которые ... к контактному окислению газа, полученного при сжигании серы, значительно проще. Сера практически ...
  • Развитие, становление и основные аспекты фармации

    Книга >> Медицина, здоровье
    ... тиосульфата — сульфиды и полусульфиды, которые подвергают окислению диоксидом серы или кислородом. Получают и путем сплавления ... расстоянии, и нелетучие (тканевые соки), действующие контактным способом, фитонциды. Применяют с лечебной и профилактической ...
  • Серная кислота и экология биосферы

    Реферат >> Экология
    ... полученный сжиганием серы. Получение триоксида серы Вторая стадия производства серной кислоты – окисление диоксида серы кислородом ... для обжига; 2,3-пылеулавливатели; 4-осушительная башня; 5-контактный аппарат; 6-поглотительная башня. 2.Свойства серной ...
  • Серная кислота

    Доклад >> Биология и химия
    ... переносчика кислорода используют оксиды азота. Окисление диоксида серы осуществляется в жидкой фазе и конечным продуктом ... В настоящее время в промышленности в основном применяют контактный метод получения серной кислоты, позволяющий ...
  • Основы проектирования и конструирования

    Учебное пособие >> Промышленность, производство
    ... с содержанием около 12% SO2; окисление диоксида серы SO2 в контактном аппарате по реакции ; (6.13) абсорбция ... содержания не выгоревшей до конца серы. Неполное окисление диоксида серы, который остается в отходящих газах ...
  • Термоиндикаторы

    Курсовая работа >> Наука и техника
    ... минеральных удобрений, вырабатывается контактным способом. Эффективность этого ... компонентов. Практика работы контактных аппаратов показала, что ... активный компонент ванадиевого катализатора окисления диоксида серы исследовалась неоднократно [3,5,6,10 ...