ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы процесса окисления сернистого ан гидрида на ванадиевом катализаторе из "Основы автоматизации производства серной кислоты контактным методом" Окончательное выражение для Хр получим, определив равновесное парциальное давление кислорода как функцию давления и состава газа. [c.27] Равновесную степень контактирования по уравнению (I, 9) определяют методом последовательных приближений. [c.27] С понижением температуры и повышением давления Хр возрастает. Равновесная степень контактирования зависит также от соотношения ЗОз и Оз в газе, которое зависит от вида обжигаемого серного сырья, а при обжиге колчедана—от количества подаваемого в печь воздуха. Чем больше подано воздуха в печь, тем меньше содержание 50г, больше содержание кислорода в газовой смеси и выше равновесная степень контактирования. [c.28] Показатель степени величины е отрицателен, следовательно, с повышением температуры скорость реакции возрастает, а с увеличением энергии активации уменьшается. Энергия активации процесса окисления SO в SOg очень велика, и потому в отсутствие катализатора (гомогенное окисление) реакция практически не идет даже при высокой температуре. В присутствии твердых катализаторов (гетерогенный катализ) энергия активации понижается и скорость реакции возрастает. Таким образом, роль ванадиевой контактной массы как катализатора состоит в понижении энергии активации. [c.28] Наряду с активностью и термической устойчивостью катализатора очень важным показателем является температура зажигания контактной массы, при которой начинается быстрый разогрев катализатора. Температура зажигания зависит от свойств катализатора, теплового эффекта реакции и состава газовой смеси, она повышается при уменьшении содержания Oj в газе. Так, при переработке газа, полученного обжигом колчедана и содержащего 7% SOj и 11% Oj, температура зажигания свежей ванадиевой контактной массы БАВ составляет около 423°. Если в поступающем на катализатор газе содержится 7% SOa и только 6,7% Оз (например, в газе, полученном при обжиге углистого колчедана), температура зажигания повышается до 437°. С течением времени температура зажигания контактной массы в заводских условиях возрастает, поэтому температуру газа на входе в первый слой контактного аппарата постепенно повышают. [c.29] Контактная масса создает сравнительно большое гидравлическое сопротивление, равное примерно половине общего гидравлического сопротивления контактного узла. Сопротивление постепенно увеличивается главным образом вследствие спекания контактной массы. Для уменьшения гидравлического сопротивления контактной массы ее готовят в виде крупных гранул размером 5—12 мм, в виде таблеток, мелких колец и т. д. [c.29] Активность катализатора понижается в присутствии небольших количеств некоторых веществ, называемых контактными ядами. Поэтому перед поступлением в контактный аппарат газовую смесь, как было описано ранее, тщательно очищают от таких нежелательных примесей. [c.29] Зависимость скорости процесса окисления сернистого ангидрида от температуры графически можно изобразить кривой, имеющей максимум. Из уравнения (I, 11) следует также, что скорость окисления SOg в SOg тем выше, чем меньше достигаемся степень контактирования. Поэтому для каждой степени контактирования зависимость скорости реакции от температуры будет выражаться своей кривей.По характеру все эти кривые аналогичны, но максимальные скорости реакции различны. [c.30] Серия кривых для газовой смеси состава 7% SO.j и 11 % О., изображена на рис. 3, из которого видно, что для каждой степени контактирования скорость реакции достигает резко выраженного максимума при определенной температуре. Эта наиболее выгодная для ведения процесса оптимальная температура тем выше, чем ниже степень контактирования. Точки, соответствующие максимальным скоростям реакции для различных степеней контактирования, соединены линией АА, определяющей оптимальные условия процесса для промежуточных степеней контактирования. Линии ВВ и СС ограничивают зону допустимых колебаний температуры. В пределах этой зоны скорость реакции составляет не менее 0,9 максимального значения, соответствующего оптимальной температуре. [c.30] Вернуться к основной статье