ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Г лава Ш Каталитические процессы Контактное окисление сернистого ангидрида из "Практикум по общей химической технологии" При 400° С И ниже реакция окисления сернистого газа практически необратима. При температуре порядка 1000° С серный ангидрид почти полностью диссоциирует на сернистый газ и кислород. [c.141] Следовательно, с точки зрения полноты превращения сернистого газа в серный ангидрид надо было бы выбирать возможно более низкую температуру. Однако, кроме полноты прохождения реакции, необходимо учитывать и ее скорость. При 400° С реакция окисления сернистого газа идет с достаточной для производства скоростью лишь на платиновом катализаторе, обладающем наивысшей акт ностью по сравнению с другими катализаторами. [c.141] В настоящее время в промышленности применяют ванадиевь 7у катализатор, на котором процесс окисления сернистого газа про текает с достаточной скоростью при температурах выше 440° С Скорость реакции окисления сернистого газа зависит от температуры, активности катализатора и концентрации реагирующих веществ. Повышенное давление содействует увеличению равновесного выхода и повышению скорости реакции, но затрата энергии на сжатие газа экономически не оправдывается повышением выхода. [c.141] В современных контактных аппаратах с неподвижным катализатором для приближения температуры к оптимальной газ проходит последовательно несколько (4—5) слоев контактной масськ Охлаждением газа в теплообменниках между слоями обеспечивается снижение температуры по мере повышения степени окисления 50а. Контактные аппараты с неподвижным (фильтрующим) слоем катализатора, несмотря на постоянное совершенствование их конструкции, обладают рядом недостатков, затрудняющих дальнейшую интенсификацию процесса каталитического окисления сернистого ангидрида. В них можно использовать только крупный гранулированный катализатор с минимальным размером гранул не менее 4—6 мм. В результате степень использования пор катализатора невелика и для первого слоя обычно не превышает 30%, Температурный режим на каждой стадии контактирования значительно отклоняется от оптимального из-за невозможности отвода тепла. Гидравлическое сопротивление в процессе эксплуатации сильно возрастает вследствие засорения слоя. [c.142] В настоящее время производится внедрение в промышленность контактных аппаратов со взвешенным слоем катализатора. В лабораторной установке моделируется работа первого слоя контактной массы а) во взвешенном слое катализатора, б) в неподвижном слое катализатора. [c.143] В данной работе следует определить оптимальные условия контактного окисления сернистого ангидрида. [c.143] Схема лабораторной установки для контактного окисления сернистого газа приведена на рис. 33. [c.143] При проведении опыта в контактный аппарат загружают заданное (по объему) количество катализатора, имеющего определенный средний размер частиц. Закрывают аппарат и включают обогрев. По достижении в слое катализатора 120—150° С включают воздуходувку и устанавливают по реометру требуемый расход воздуха. [c.144] Количество подаваемого воздуха регулируют винтовым зажимом, температуру в слое — реостатами. Подачу двуокиси серы для получения газовой смеси заданного состава начинают при 400—450° С. Количество двуокиси серы замеряют реометром. Точный состав газовой смеси, поступающей в контактный аппарат, определяют анализом. Температура в аппарате поддерживается в пределах 400—600° С в зависимости от заданных условий. [c.145] Определив степень контактирования при заданных условиях, включают подачу двуокиси серы и продувают установку воздухом при 500° С до исчезновения белого тумана серного ангидрида на выходе из аппарата. Затем выключают электрообогрев и воздуходувку, закрывают все подводящие и отводящие краны у аппарата. [c.145] Для определения процентного содержания сернистого ангидрида в исходном газе анализируют газовую смесь перед контактным аппаратом. Для этого, открыв кран, протягивают при помощи аспиратора газовую смесь через поглотительную склянку с раствором иода. [c.145] В поглотительную склянку перед анализом наливают 10 сж 0,1 н. раствора, разбавляют до 50 лi водой и прибавляют 5—10 капель крахмала. Газ пропускают через склянку до обесцвечивания пода. Воду, вытекшую из аспиратора, собирают в мерный цилиндр. Количество вытекшей воды соответствует объему пропущенного газа за исключением объема сернистого газа, поглощенного в склянке с раствором иода. Температуру газа в аспираторе измеряют термометром. Объем поступившего на анализ газа равен объему вошедшего в аспиратор газа плюс объем сернистого газа г . о, поглощенного 10 см 0,1 н. раствора иода (приведенный к условиям опыта). [c.145] Просасывание газа ведут таким образом, чтобы давление в аспираторе было равно атмосферному, что контролируется водяным манометром в аспираторе. При этом 10 см 0,1 н. раствора иода соответствуют 0,03203 г ЗОг, которые при 0° и 760 лш рт. ст. занимают объем, равный 10,95 слг . [c.145] В производственной практике часто пользуются таблицей, позволяющей по количеству вытекшей воды из аспиратора определить процентное содержание сернистого газа (см. ниже). Для точного определения процентного содержания сернистого газа при условиях анализа необходимо его объем привести к нормальным условиям. [c.145] Аналогично определяют процентное содержание сернистого ангидрида после контактирования. В этом случае в поглотительную склянку наливают 10 см 0,01 п. раствора иода. [c.146] Боресков Г. К. Катализ в производстве серной кислоты. Госхимиздат, 954.. [c.147] Справочник сернокислотчика. Госхимиздат, 1952. [c.147] Вернуться к основной статье