ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитическая активность различных веществ в отношении окисления двуокиси серы из "Катализ в производстве серной кислоты" Окисление двуокиси серы в присутствии твердых катализаторов (контактное окисление) протекает со значительной скоростью, причем число веществ, способных ускорять ату реакцию, чрезвычайно велико. [c.31] Первым катализатором, активность которого была обнаружена в 1831 г., оказалась металлическая платина (патент Филлипса), Окисление двуокиси серы в присутствии платины протекает с заметной скоростью при 150° при 375—400° скорость окисления достигает значений, допускающих практическое использование этой реакции. Другие металлы платиновой группы также ускоряют окисление двуокиси серы, но в значительно меньшей степени, чем платина. Их активность снижается в следующей последовательности КЬ 1г Р(3. [c.31] По каталитической активности, отнесенной к единице поверхности, платина превосходит палладий в 40 раз, а золото в 200 раз. [c.31] Имеются указания на высокую каталитическую активность сплавов серебра и золота с платиной и молибденом. В чистом виде золото и серебро мало активны. [c.31] Вскоре после открытия каталитических свойств платины была обнаружена каталитическая активность и ряда окислов металлов. [c.31] На каталитическую активность глин, содержащих окись железа, указал Блондо еще в 1849 г. Вслед за этим (в 1854 г.) предлагалось применять в качестве катализатора колчеданные огарки. Доступность этого материала привлекла к нему внимание большого числа исследователей. Было установлено, что высокие значения скорости реакции на катализаторах на основе окиси железа достигаются лишь при температурах выше 625°, что исключает возможность достижения высоких степеней превращения. Относительно высока активность фосфата железа . [c.31] Обнаружено , что каталитическую активность проявляют окиси хрома и леЗы.Каталитическая активность окиси меди ниже, чем окиси железа, причем на окиси меди при температурах 700° не достигаются устойчивые степени превращения вследс й образования сульфата меди . С повышением температуры 900° скорость реакции возрастает, но при этом активность оии меди быстро снижается вследствие уменьшения поверхности (рекристаллизации). [c.31] Данные по каталитической активности окиси хрома являются противоречивыми. Некоторые авторы указывают, что свежеприготовленная окись хрома обладает высокой каталитической активностью, но быстро теряет ее в процессе работы. По данным других авторов каталитическая активность окиси хрома превосходит каталитическую активность окиси железа, причем максимальная степень превращения на окиси хрома после длительной выдержки составляет 83% при объемной скорости 150 и температуре 587°. В то же время В. Ф. Постников, Т. И. Кунин и А. А, Асташева при объемной скорости 400 и температуре 490° получили максимальное превращение, равное 94%. [c.32] Противоречивость указанных данных объясняется изменением активности хромовых катализаторов при длительной работе. При температуре 525° и объемной скорости 750 на окиси хрома может быть достигнута степень превращения свыше 90% однако в процессе работы активность снижается. Так, через 26 час. от начала испытания степень превращения снижается до 80%, через 50 час.—до58%, через 70 час.—до 50%, через 100 час.—до 40% и через 130 час.—до 27%. Параллельно со снижением каталитической активности увеличивается содержание в катализаторе трехокиси серы, достигающее через 130 час. 37%. Отсюда можно сделать вывод, что причиной снижения активности окиси хрома является ее переход в сульфат, устойчивый в условиях процесса до 600°. При более высокой температуре, повидимому, катализатор портится в результате укрупнения его первичных частиц . По этим причинам катализаторы из чистой окиси хрома не имеют практического значения. [c.32] Встречаются указания на повышенную активность смеси окисей хрома и жди. Однако имеются данные , что добавка окиси меди не повышает значительно активности окиси хрома. Отдельные исследователи обнаруживали активирующее влияние на окись хрома окислов кальция, магния, никеля, кобальта, марганца, цинка. [c.32] В литературе часто встречается определение объемной скорости как объема зуокиси серы, приведенного к нормальным условиям, проходящего в час [ерез один объем катализатора. Эта формулировка, однако, может приводить к недоразумениям. Для газовых смесей различного состава при одинаковых объемных скоростях в последнем смысле могут получаться совершенно различные результаты. Мы будет поэтому определять объемную скорость по общему объему газовой смеси, указывая одновременно ее состав. В тех случаях, когда состав газа не приведен, исследование велось со смесью двуокиси серы с воздухом, содержащей 7% двуокиси серы. [c.32] Активирующее действие окиси олова, повидимому, обусловливается предохранением окиси хрома от превращения в сульфат. Возможно, что образуется соединение окиси хрома с двуокисью олова, благодаря чему даже при низких температурах исключается образование каталитически неактивного сульфата и становится возможным достижение высоких выходов трехокиси серы. [c.33] Имеются указания, что двуокись серы при невысоких темпера турах окисляется влажной двуокисью марганца. Повидимому здесь имеет место не катализ, а индуцированная реакция. Окислы марганца в процессе реакции превращаются в сернокислый мар ганец, и степени превращения, достигаемые при объемной скорости 150, не превышают 20%- . [c.33] В отдельных патентах рекомендовалось применять в качестве катализатора двуокись олова. Однако по данным некоторых авто-ров 2 активность двуокиси олова невелика при объемной скорости 150 и температуре 600° степень превращения составила всего 13,4% и при 750°—35,2%. По данным тех же авторов немного активнее двуокись титана, позволяющая достигать при объемной скорости 150 и температуре 700° степени превращения, равной 49%. [c.33] Первые указания на каталитическую активность соединений ванадия в отношении окисления двуокиси серы относятся к 1895 г. В дальнейшем на основе пятиокиси ванадия в сочетании со щелочными металлами и двуокисью кремния были приготовлены весьма активные ванадиевые катализаторы. [c.33] Нижняя температурная граница активности ванадиевых катализаторов лежит около 400°, что дает возможность достигать высоких степеней превращения. В настоящее время эти катализаторы получили широкое распространение, почти полностью вытеснив платиновые катализаторы из производственной практики. [c.33] Введение вольфрамовой кислоты вместо ванадиевой в тройной катализатор, содержащий окись натрия, пятиокись ванадия и двуокись кремния, приводит к резкому снижению его активности . [c.34] Вольфраматы железа, серебра и меди обладают средней актив-ностью . Каталитическая активность трехокиси молибдена несколько ниже, чем вольфрамовой кислоты , максимальное превращение при объемной скорости 150 составляет в этом случае 46,8% при 700 . Более активен тримолибдат натрия, нанесенный на инфузорную землю при объемной скорости 80 и температуре 520° степень превращения составляет 77,9% . Добавка молибденовой кислоты к щелочнованадиевому катализатору заметно повышает его активность. [c.34] Каталитическая активность соединений урана в отношении окисления двуокиси серы очень мала . [c.34] Вернуться к основной статье