ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ванадиевые катализаторы для окисления диоксида серы из "Технология серной кислоты" Окисление диоксида серы в настоящее время проводят гетерогенно на ванадиевых катализаторах, которые к концу 30-х годов полностью вытеснили платиновые. [c.153] Чистый иятиоксид ванадия обладает слабой каталитической активностью, резко возрастающей в присутствии солей щелочных металлов [92]. Их промотирующая роль обусловлена образованием низкоплавких пиросульфованадатов. Активный компонент в условиях катализа находится в расплавленном состоянии [93]. [c.154] Катализатор СВД изготовляется путем смешения кремнеземистого носителя == атомита с содержанием не более 3% АЬОз, тонко измолотого пятиоксида ванадия и раствора КН504, последующего гранулирования и прокаливания гранул. [c.154] В дальнейшем, взамен измельченного пятиоксида ванадия было предложено применять гидратированный пятиоксид ванадия [95], а также добавление в формуемую массу поверхностно-активных веществ. При таком способе изготовления повышается влагоемкость массы. Это приводит при сушке и прокаливании гранул к увеличению пористости и, следовательно, активности, к снижению насыпной плотности катализатора. [c.154] Стремление повысить активность при низких температурах привело к разработке катализатора СВС [95] и катализатора Института катализа — ИК-1-4. В отличие от катализатора СВД, эти катализаторы производятся с использованием в качестве носителя осажденного силикагеля при применении гидратированного пятиоксида ванадия по несколько отличающимся между собой технологическим схемам. [c.154] Применение этих катализаторов при концентрации газа 8— 9% ЗОг позволяет снизить температуру на входе в I слой катализатора до 405—410°С. [c.154] Катализаторы с повышенной активностью при низких температурах рекомендуется загружать в качестве запалов в I слой, а также в нижние по ходу газа слои, работающие при температурах ниже 440°С. В связи с этим может быть снижена температура на входе в I слой, благодаря чему соответственно понижается температура на выходе из слоя, что позволяет вести переработку более концентрированных газов, не опасаясь термической инактивации катализатора. [c.154] В ЛТИ разработан шариковый износоустойчивый катализатор для работы во взвешенном слое. Его получают пропиткой растворами ванадата и сульфата калия шарикового алюмосиликагеля с определенным содержанием AI2O3 и последующей термообработкой, при которой, в зависимости от температуры и содержании вводимого KNO3, создается определенная пористая структура. При этом с повышением размера гранул значение среднего оптимального радиуса пор возрастает [99, 120]. [c.155] В последнее время разработаны катализаторы (ИК-1-6, МСВ — с малым содержанием ванадия и др.), характеризующиеся существенно более высокой активностью в области низких температур, которые проходят полупромышленные или опытные испытания [100—102]. При использовании этих катализаторов в качестве запалов и в нижних слоях контактных аппаратов намечается сокращение общего расхода катализатора. Катализатор МСВ [100] обладает высокой активностью при низких температурах и средней — при высоких. Низкая стоимость, малое содержание ванадия (в 2—4 раза меньше, чем в обычных катализаторах) и высокая активность делают этот катализатор перспективным для промышленности. [c.155] Для переработки газов с повышенной концентрацией SO2 и под давлением были созданы ванадиевые катализаторы новых типов, обладающие повышенной термостабильностью или пониженной температурой зажигания. Текстура их зерен обеспечивает высокоразвитую доступную внутреннюю поверхность — с большим объемом транспортных пор и тонкими рабочими порами, примыкающими к транспортным порам. Катализаторы разрабатывались в НИУИФ и испытывались совместно с ХПИ, МХТИ и СКТБ катализаторов. [c.155] Разработан трубчатый катализатор СВД с пониженным гидравлическим сопротивлением (размер трубок ii = 8+l мм, 1 = = 10 мм, бет = 2—2,5 мм), катализаторы образцов 24, 31, 36, КД-катализатор давления (в виде колец) и др. Удельная поверхность катализаторов СВД —5 м /г, КД—18 м /г, 24— 57,2 м2/г, 31 — 19,3 м /г. [c.155] Для работы под давлением и при использовании концентрированного газа предпочтительнее применение катализатора с низким гидравлическим сопротивлением и высокой активностью при низких температурах — кольцеобразного или трубчатого с высокой степенью использования поверхности. [c.155] Финская фирма Kemira выпускает гранулированные термостабильные катализаторы с drp = 4—5 мм (RHV=49 и RHV=59) и drp = 6,8—10 мм (RHV=67 и RHV=107), сохраняющие активность до 700°С [141]. [c.156] Удельные загрузки катализатора при работе сернокислотных установок на сере составляют примерно 180 л/(т-сут), при переработке пиритных концентратов — от 180 до 220—240 л/(т- сут), при использовании газов обжига цинковых и медных концентратов удельная загрузка катализатора увеличивается и составляет 250—300 л/(т-сут), иногда до 500 л/(т-сут). Для загрузки в первый слой (по ходу газа) применяются катализаторы низкотемпературных модификаций, а также термостабильные катализаторы в виде комбинированной загрузки [141]. Характеристика катализаторов, применяемых в промышленности и в опытных условиях, приведены в разд. П1.3.4. [c.156] Вернуться к основной статье