Күкірт диоксидін контакт әдісімен тотықтыру
Күкірт диоксидін катализатордың қатысуымен тотықтыру күкірт қышқылын өндіру процесінің негізгі сатысы болып есептеледі. Контакт әдісі аталуы осы сатыға байланысты. Күкірт диоксидінің гидрооксидке тотығуы гетерогенді экзотермиялық процесс
Тотығу қайтымды процесс:
2SO2+O2 ®2SO3+189кДж (5000С)
Ле-Шателье принцпіне сәйкес тепе-теңдікті оңға жылжыту үшін температураны төмендетіп, қысымды жоғарлату керек. Бірақ газ қоспасының құрамындағы SO2 және O2 аз, ал азот тым көп болғандықтан қысымды көтерудің тигізетін пайдасынан , оны көтеруге жұмсалатын энергияның, аппараттың құны басым болғандықтан, қысымды көтеру пайдасыз.
Процеске температураның тигізетін әсері ерекше. Оптималды температура қолданылатын катализаторға байланысты. Ванадий катализатордын қолданғанда бастапқы температура 580-6000С -ден соңында 450-4000С дейін төмендейді.
Күкірт диоксидінің тотығу жылдамдығы қолданылатын катализатор активтілігіне тәуелді. Катализатор ретінде :1) Pt 2) темір оксиді;3) ванадий (V) оксиді қолданылады.Ең активті катализатор – Pt, бірақ құны өте жоғары және тез уланады.
Темір оксидінің құны төмен, мышьяктан уланбайды, каталитикалық активтілігі тек ғана 6250С басталады, активтілігі басқалардан төмен.
Ванадий катлизаторының активтілігі платинадан төмен болғанымен құны төмен, мышьяктан улануы платинадан мыңдаған есе аз.
Күкірт қышқыл зауыттарында промотрланған 7% V2O5-ді промотр ретінде сілтілік металлдар оксиді (К2О) қолданылады. Катализатор размері 5мм
Өндірісте ванадий катализаторында реакция жылдамдығын есептеп шығару үшін шамамен алынған Г.К. Боресков теңдеуі қолданылады.
k -ванадий катализаторы үшін реакция жылдамдығының тұрақтысы,
CSO3,CPSO2CО2 - реакцияласушы заттардың концентрациясы
CPSO2 тепе-теңдіктегі SO2 концентрациясы.
SO2- - нің тотығуы бірнеше сатыдан тұрады.:
1) реакцияласушы компоненттердің катализатор бетіне диффузиялануы,
2) SO2 және O2 катализатор бетіне адсорбциялануы,
3) катализатор бетінде O2 және SO2 молекулалары реакцияға түсіп адсорбцияланған SO3 молекуласының түэілуі.
4) SO3 десорбцияланып газ фазасына диффузияланады.
Ванадий катализаторы төрт жылда жаңарады. Катализатор орналасқан аппараттың бірінші қабатында тотығу процесі 6000С шамасында жүрсе соңғы қабатында температураны 400-4500С дейін төмендету керек.
SO2 - ны тотықтыру аппарат - цилиндрдің биіктігі 10-20м; диаметрі 3-8м цилиндр ішінде 4 тор бетінде ванадий катализаторлары орналасқан
Контакт аппаратында күкірт диоксидінің тотығу дәрежесі 99,5-99,7%. Контакт аппаратынан шыққан газ салқындатылып (30-500С) абсорбция цехна жібереді.
Дата добавления: 2015-06-17; просмотров: 2766;