Введение
Серная кислота по объемам производства и применения занимает одно из первых мест среди химических веществ. Она применяется во многих отраслях промышленности для получения широкого ассортимента важнейших продуктов. Объем производства серной кислоты в любой стране может рассматриваться как показатель, который в определенной мере отражает уровень промышленного развития страны.
Увеличение выпуска серной кислоты сопровождается усовершенствованием ее технологии, аппаратурного оформления всех стадий производственного процесса, внедрением принципиально новых схем и оригинальных инженерных решений. При этом значительно улучшились технико-экономические показатели сернокислотного производства: повысилась степень использования серосодержащего сырья, снизились удельные капитальные вложения и эксплуатационные затраты, значительно повысилась производительность труда.
Одновременно с повышением эффективности производства на современных сернокислотных системах большое внимание уделяется решению экологических проблем. Так, внедрение процесса двойного контактирования с промежуточной абсорбцией и применение новых высокоактивных катализаторов позволило повысить степень окисления диоксида серы в контактном производстве серной кислоты с 97,5-98,0% до 99,7-99,8%. При этом примерно в 8-10 раз снизилось содержание диоксида серы в выхлопных газах.
В последние 75-80 лет в производстве серной кислоты используется только катализаторы, активный компонент которых обязательно содержит пентоксида ванадия. Катализаторы различаются типом носителя, а также составом активного компонента, в который кроме пентоксида ванадия могут входить соединения калия, цезия, натрия.
Качество катализаторов определяется совокупностью их характеристик, включающих каталитическую активность, механическую прочность, форму и размер зерен, определяющих гидравлическое сопротивление, и стабильность исходных характеристик в процессе эксплуатации.
Все характеристики, определяющие производственную ценность катализаторов, важны для эффективной работы сернокислотной системы, но в зависимости от условий эксплуатации, первостепенное значение приобретает, то или другое свойство катализатора.
Кроме того, в технологии разработки высокотемпературного катализатора была успешно решена актуальнейшая проблема сернокислотных катализаторов- достигнута устойчивость к разрушению в рабочих условиях. В настоящее время многие сернокислотные предприятия решают задачи модернизации и интенсификации производства. Специалисты считают, что успешное решение этих задач возможно только при использовании импортных катализаторов, в том числе цезиевых марок.
Повышенный интерес к импортным катализаторам вызван двумя причинами:
- масштабность поставленных задач, которые подразумевают использование, как опыта, так и катализатора зарубежных стран;
- попытка с помощью импортных катализаторов, прежде всего дорогостоящих цезиевых, компенсировать аварийное состояние оборудования.
По этим причинам, импортные катализаторы, несмотря на более высокую цену, чем у ванадиевых, получили распространение на многих предприятиях. Использование новых для России зарубежных катализаторов дало возможность прямого их сравнения с катализаторами на ванадиевой основе.
Таким образом, при выполнении работы была поставлена следующая цель−
Исследовать внедрение новых катализаторов в сернокислотное производство на основе щелочноземельных металлов, диатомита рубидий-цезий и применение катализаторов различной зерненности для:
1) повышения степени превращения сернистого ангидрида в серный ангидрид;
2) решения экологической проблемы выбросов сернистого ангидрида в атмосферу;
Задачи:
изучить возможность использования катализаторов, промотированных диатомитом рубидий-цезий;
2) изучить применение оптимальной зерненности промотированных катализаторов;
3) изучить внедрение новых катализаторов, работающих в различных диапазонах температур.
Предмет исследования:
Катализатор СВД с цезиевым промотором.
Объект исследования:
Контактно-компрессорное отделение.
Гипотеза исследования:
Прирост активности катализатора возможно при следующих условий:
- промотирование ванадиевого катализатора на основе диатомита рубидий-цезиевыми соединениями;
- формирование оптимальной пористой структуры, обусловливающей определенную величину каталитической поверхности и доступность ее для реагирующих веществ.
Методы исследования:
- сбор и анализ собранной литературы;
- разработка практической части.