Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Процесс окисления сернистого ангидрида до серного протекает по реакции:
SO2+O2→SO3+∆H, где ∆H - тепловой эффект реакции. (II)
Процесс окисления SO2 проводят на ванадиевом катализаторе при высокой температуре. При этом нагревание газа до заданной температуры связано с большими затратами топлива, поэтому на практике поступают следующим образом. Нагревают газ до температуры, при которой процесс начинает протекать в достаточной для практических целей скоростью и направляют его на первый слой катализатора. При окислении SO2 выделяется тепло, за счет которого повышается температура газа по прямолинейному закону.
Скорость реакции повышается с ростом концентрации кислорода, поэтому процесс в промышленности проводят при его избытке.
На первом слое катализатора процесс ведут так, чтобы температура газа на выходе из этого слоя была несколько выше, чем на входе. Затем газ направляют в теплообменник, где он охлаждается. После этого газ направляют на второй слой катализатора, где он вновь нагревается по прямолинейному закону за счет тепла реакции, затем газ охлаждают и направляют на третий слой катализатора, так поступают до тех пор, пока степень превращения не достигнет заданного значения.
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.
Вопрос 42 Реакция окисления SO2 до SO3 идет в присутствии катализатора. Ранее в качестве катализатора при получении контактной серной кислоты применяли платину. Теперь она полностью вытеснена ванадиевым катализатором, более дешевым и менее чувствительным к ядам (мышьяк, селен, хлор и др.).
Увеличение давления оказывает на реакцию превращения SO2 в SO3 благоприятное действие, поскольку в результате реакции из 1 ½ молекулы получается одна, т.е. происходит сокращение объема.
Состав газа также влияет на реакцию окисления SO2 до SO3, а именно: понижение концентрации сернистого ангидрида и увеличение концентрации кислорода повышает степень превращения SO2 в SO3 .