Cтраница 4
Для исследования механизма реакций окисления сернистого газа и водорода на платиновом катализаторе мы применили разработанный одним из авторов [4, 5] метод проведения каталитических реакций в условиях закалки на плоском катализаторе. Применение такого катализатора дает возможность обнаружить объемные цепные стадии каталитического процесса, которые могут остаться незаметными при пользовании зерненым катализатором. [46]
В качестве катализатора при окислении сернистого газа применяют ванадиевые катализаторы. Помимо оксида ванадия V2O5, который сам по себе малоактивен, в состав применяемой контактной массы БАВ ( барий - алюминий - ванадий) входят активаторы - сульфаты калия, бария и алюминия. Эти вещества находятся на поверхности пористого носителя - аморфного кремнезема ( SiO2), обладающего сильно развитой поверхностью. Дешевле и удобнее в эксплуатации другая контактная масса - СВД ( сульфованадат на диатомите), в состав которой входят V2Os, К Оу, диатомит и в качестве связующего гипс. [47]
Башенный способ заключается в окислении сернистого газа воздухом в присутствии окислов азота в особых аппаратах - башнях, отчего способ и получил свое название. [48]
По первому уравнению протекает процесс окисления сернистого газа окислами азота с образованием серной кислоты, по второму и третьему - регенерация окиси азота в трехокись, которая затем снова участвует в первой реакции. Процесс получения серной кислоты ведут в камерных или башенных системах; на рис. 3.1 приведена схема цеха с семью башнями. Затем газ направляется в электрофильтр / /, где он освобождается от брызг и тумана серной кислоты и выбрасывается через трубу в атмосферу. [49]
Своеобразная картина наблюдается в случае окисления сернистого газа. Ряд активности металлических катализаторов этой реакции [37] подобен ряду, наблюдающемуся при окислении водорода. В то же время наиболее активным катализатором окисления S02 среди простых окислов считается пятиокись ванадия, величина gs для которой намного превышает теоретически ожидаемое значение ( 73) 0пт и, соответственно, величину qs для платины. Однако окислы, значения qa для которых близки к Q / 2 ( Мп02, Со304, NiO), в условиях сернокислотного катализа превращаются в неактивные сульфаты, так что вершина соответствующей вулкано-образной кривой не может быть реализована. [50]
В приведенных экспериментальных данных по окислению сернистого газа и водорода на платине в условиях закалки и электрического поля обнаруживается большая разница в протекании обоих процессов. Окисление сернистого газа весьма чувствительно к воздействию электрического поля и не чувствительно к применению закалки. Процесс окисления водорода, наоборот, не реагирует на электрическое поле, но чувствителен к воздействию закалки. Мы объясняем это тем, что наложение электрического поля воздействует только на гетерогенные стадии процесса, в то время как применение закалки ухудшает условия развития объемных цепных стадий. На этом основании становится ясным, что процесс окисления сернистого газа протекает чисто гетерогенным путем, а окисление водорода - гетерогенно-гомогенным. Так как основная масса воды при окислении водорода образуется цепным путем, вне катализатора, то влияние электрического поля на гетерогенное зарождение цепей остается незаметным. [51]
Серный ангидрид SO3, получаемый окислением сернистого газа ( SO2), является сырьем для получения серной кислоты - одного из важнейших продуктов химической промышленности. При окислении выделяется большое количество тепла, которое легко отводится из реакционной зоны при осуществлении процесса в кипящем слое катализатора. Применение кипящего слоя устраняет указанные недостатки. [52]
Сущность контактного способа состоит в окислении сернистого газа на твердом катализаторе - контакте. При поглощении серной кислотой полученной трехокиси серы получается олеум. [53]
Примером гетерогенной каталитической реакции может быть окисление сернистого газа кислородом в присутствии платины или VaOs. Поэтому при сжигании серы на железной ложечке, кроме бесцветного сернистого газа, появляется белый дымок серного ангидрида. [54]
При башенном способе производства серной кислоты окисление сернистого газа производится с помощью окислов азота, растворенных в концентрированной серной кислоте. Окислы азота частично связаны химически или растворены в серной кислоте; эту смесь называют нитрозилсерной кислотой. [55]