Химия
Контактным способом производится большое количество сортов серной кислоты, в том числе олеум, содержащий 20% свободной SO3, купоросное масло (92,5% Н2SO4 и 7,5% Н2О), аккумуляторная кислота, примерно такой же концентрации, как и купоросное масло, но более чистая.
Контактный способ производства серной кислоты включает три стадии: очистку газа от вредных для катализатора примесей; контактное окисление сернистого ангидрида в серный; абсорбцию серного ангидрида серной кислотой.
Главной стадией является контактное окисление SO2 в SO3 ; по названию этой операции именуется и весь способ.
К о н т а к т н о е о к и с л е н и е сернистого ангидрида является типичным примером гетерогенного окислительного экзотермического катализа. Это один из наиболее изученных каталитических синтезов.
Равновесие обратимой реакции
2SO2 + O2 >< 2 SO3 + 2 x 96,7 кдж (500 оС) (а)
в соответствии с принципом Ле-Шателье сдвигается в сторону образования SO3 при понижении температуры и повышении давления; соответственно увеличивается равновесная степень превращения SO2 в SO3
Xp=G*/Gmax=p*(SO3)/(p*(SO2)+p*(SO3));
где G* - количество SO3, полученное в состоянии равновесия; Gmax - наибольшее количество SO3 , которое могло бы получиться при полном превращении SO2 в SO3 по реакции (а): p*(SO2) и p*(SO3) - равновесные парциальные давления SO2 и SO3 или равновесные объемные концентрации (С).
Следует отметить, что повышение давления естественно увеличивает и скорость реакции (а). Однако повышенное давление в этом процессе применять нерационально, так как кроме реагирующих газов пришлось бы сжимать балластный азот, составляющий обычно 80 % от всей смеси.
[Следующая страница]
By Baranenko Denis