3.1.4二氧化硫的催化氧化一催化氧化反应机理二反应速率及.pptVIP

3.1.4二氧化硫的催化氧化一、催化氧化反应机理二、反应速率及工艺过程分析三、转化器简介2.二氧化硫氧化的反应速率?二氧化硫在钒催化剂上氧化是一个比较复杂的过程，其机理尚无定论。?温度对该反应的速率有很大影响。由于该反应是可逆放热反应，所以存在最适宜。从表7-3的数据中可以看出，转化率越低，最适宜温度越高，也就是说，对应一定的起始组成，反应刚开始时，其最适宜温度最高，随着反应的进行，其最适宜温度越来越低。?炉气的起始浓度对该反应速率也有影响，炉气中SO2起始浓度增大，氧的起始浓度则相应地降低，反应速率则随之减慢。为保持一定的反应速率，则希望炉气中SO2起始浓度不要太高。?该反应是一个气固相催化反应，扩散过程对反应速率也有一定影响，特别当温度较高表面反应速率较大时，扩散的影响就更不可忽视。?扩散的影响又分外扩散的影响和内扩散的影响，外扩散主要由气流速度所决定，实际生化转化?产中，二氧化硫气体通过催化剂床层的气流速度是相当大的，故外扩散的影响可忽略不计。内扩散主要取决于催化剂的内表面结构（或称催化剂孔隙的结构），催化剂的孔道愈细愈长，则扩散阻力愈大，内扩散的影响也愈大。如果催化剂的颗粒较小，反应温度比较低时，这时的阻力主要来自表面反应，内扩散的影响可以不考虑。实际生产中分段进行。先在410-430℃一段反应，利用原料浓度高，传质推动力大，将70-75%的二氧化硫转化。反应放热，冷却后进行第二段转化，转化率提高到85%-90%。冷却后第三段转化，转化率提高到97%-98%。为提高转化率，可进入4、5段转化。但是高转化率温度低，反应速率慢。因此三段转化后进入吸收塔，将产物三氧化硫吸收。称为“一转一吸工艺”。吸收后的气体（三氧化硫含量少）再引入转化炉转化，由于此时没有产物，正向速率大增。进而吸收。称为“二转二吸工艺”。“二转二吸工艺”可以将二氧化硫的转化率提高到99.5%-99.9%。最大限度利用了原料，也大大降低了硫酸厂尾气的治理难度，减少了尾气对大气污染。该工艺中，有的第一次转化分为三段，第二次转化分一段，这种流程为“3+2”流程（较好），与此类似还有“3+1”，“4+1”，“2+2”。