SO2氧化制硫酸催化剂的实验室检测

1　概述钒催化剂性能指标是多方面的 ,包括转化率(即活性 )、选择性、强度、磨耗和使用寿命等 ,其中最主要的是活性 ,因为催化剂的活性是衡量催化剂催化效能大小的标志。本文仅论述二氧化硫氧化制硫酸催化剂活性的检测装置情况及影响活性的几个主要因素。2　实验室检测装置2 1　国外检测装置二氧化硫氧化制硫酸催化剂的检测装置在国外无统一标准 ,都是由企业自己设计和制造的 ,彼此不完全相同 ,但都要求其能达到一定的精确度 ,以鉴别催化剂的实际性能和质量水平。在前苏联 ,该检测装置中二氧化硫氧化成三氧化硫所需的空气由鼓风机供给 ,空…     

SO2氧化制硫酸国产铯催化剂的研制与效果

针对国产的硫酸生产用钒催化剂起燃温度高、使用寿命短，提出以铯盐为助溶剂、铈盐为添加剂，研制了铯催化剂。通过优选配方，推荐KCs-3型铯催化剂进行了工业化试验，证实其具有较低的起燃温度、工作温度范围宽、一段转化率比原来提高了6～10个百分点，但生产成本相对较高，使用寿命尚待进一步考察。     

SO2催化氧化过程的几个理论问题

综合介绍了ＳＯ２催化反应过程中的几个理论问题。认为ＳＯ２在钒催化剂上的液相催化反应可用双钒两段反应机理表征：小颗粒钒催化剂上ＳＯ２的催化反应受液相扩散的影响；钒催化剂的曲节因子在转化率不太高时为４左右，高转化率时曲节因子随转化率增大而在，相应地效率因子下降；低温区钒催化剂活性下降是由于熔盐中析出不溶的无活性的四价钒化合物造成的。并由此提出了考虑多种因素影响的动力学模型。     

浅析二氧化硫氧化制硫酸催化剂的活性评价

通过实验室活性评价与宏观活性评价,对比分析国内外二氧化硫氧化制硫酸催化剂活性评价结果与工业应用结果之间的差别。指出加强催化剂的研制,同时应制定一个准确、科学的催化剂产品质量评价标准,以提高我国二氧化硫氧化制硫酸催化剂的生产技术水平,推动我国硫酸工业的发展。     

二氧化硫氧化制硫酸催化剂载体研究及应用

探讨了硅藻土载体对二氧化硫氧化制硫酸催化剂性能的影响.研制了新型催化剂,并通过合理装填、操作用于硫酸生产,总转化率达到99.7%以上,使用效果不亚于国外产品.     

二氧化硫氧化制硫酸催化剂起燃温度的测试及应用

针对目前缺少二氧化硫氧化制硫酸催化剂起燃温度的标准方法和文献报道的现状,对催化剂最低起燃温度进行了测试与评价,结果表明,非含铯催化剂试样最低起燃温度在360℃以上;含铯催化剂试样最低起燃温度在340℃以上;催化剂最低起燃温度与催化剂化学组成、相态结构和孔道结构等因素有关。     

稀土基汽车尾气催化剂的研究I：催化剂老化和SO2添加对催化活性的影响

制备了低Pt、Rh担载量的稀土基催化剂体系，研究了贵金属担载量、催化剂高温老化、抗硫水热老化和SO2对催化活性的影响。结果表明：随着贵金属质量分数从0．25％降低到0．1％，CO、碳氢化合物（HC）和NO的起燃温度分别平均提高20℃；随着m(Pt):m(Rh)从5：1提高到9：1，CO、HC和NO的起燃温度分别提高17：20和53℃；当在反应体系中添加SO2，随SO2体积分数从0．002％增加到0．01％，CO和NO的起燃温度和完全转化温度分别平均提高20℃，而对于HC，催化活性几乎保持不变；催化剂在水热含硫条件下连续老化400h，CO、NO和HC的起燃温度分别为252、267和303℃，仍具有良好的反应活性。表明该稀土基催化剂在一定条件下，能满足汽车实际工况的要求。     

沸腾床催化剂上SO2氧化工艺过程动力学的研究

本文采用内循环无梯度反应器和工业生产中所用的沸腾床原颗粒钒催化剂,按“沿程设计”的方法设计实验条件,得到SO_2在此种钒催化剂上沸腾床氧化动力学方程。此方程可用于工业沸腾床反应器的设计与优化操作。     

钒基脱硝催化剂SO2氧化率控制研究进展

SO3是燃煤机组烟气关键污染物之一,影响机组稳定运行、大气环境质量和人类健康。笔者总结了控制商用SCR脱硝催化剂SO_2氧化率的研究进展,包括孔结构调整、隔离层、降低壁厚、形态调整等物理方案,以及载体、助剂、活性组分及表面酸性优化等化学方案。由于受动力学因素影响(扩散控制),脱硝反应仅发生在催化剂表面75～100μm厚度以内(脱硝区域),而SO_2氧化反应可在整个壁厚内发生(区域),因此减少参与SO_2氧化反应的活性组分数量是物理方案的主要内容。在钒基脱硝催化剂中,活性组分V2O5既可以选择性催化还原NOx,也可将SO_2催化氧化为SO3,调控活性组分与载体的相互作用,使NH3、SO_2在催化剂表面形成竞争吸附,抑制催化剂对SO_2的吸附,降低活性物种氧化还原能力,是化学方案的有效方法。物理方案较适用于板式脱硝催化剂,而化学方案对于催化剂结构无特殊要求,且化学方案较物理方案具有更好的效果。各技术方案主要基于脱硝反应属于气固非均相催化反应体系特点,从氨气、SO_2等反应物扩散、吸附、氧化还原反应等多种角度出发对催化剂配方、物理结构进行优化调整,从而实现脱硝主反应活性K(NOx)与SO_2氧化副反应活性K(SOx)的平衡。在商用低SO_2氧化率脱硝催化剂开发中,可综合考虑扩散、吸附、氧化还原能力等多种因素对催化剂性能的影响,同时采取多种方案对催化剂进行改性,在保证催化剂脱硝性能的前提下,显著降低催化剂的SO_2氧化率。在燃煤机组超低排放要求下,脱硝催化剂使用量或催化剂中活性组分含量明显增加,脱硝系统对SO_2氧化率由1%升高到1.5%左右。同时考虑到超低排放要求下后端处理设备对SO3脱除的压力,新型脱硝催化剂SO_2氧化率至少应降低1/3以上。     

铯—铷—钒系低温硫酸催化剂上SO2氧化反应速率的机理解释

以碱金属盐为助催化剂的铯－铷－钒系硫催化剂,在380－520℃下SO2氧化反应机理为三步催化反应,并推导出其动力机理模型：r=(k1P^1/2o2)/(k2 k3Pso3 Pso3/Pso2)(1-Pso3/Pso2P^1/2o2Kp)。采用内循环无梯度反应器测定了SO2氧化反应动力学数据,并利用Powell法对动力学模型进行参数估算,得到：k1=0.152exp(=62073/RT),k2=8.18exp(-2384/RT),k3=0.221exp(-18949/RT)。方差分别表明,在显著性水平0．01下,三步反应机理模型对反应速率实验值拟合较好,标准偏差为0．242。     

我国二氧化硫氧化制硫酸的钒催化剂现状和展望

从钒催化剂的生产、市场、开发、质量等方面分析我国二氧化硫氧化制硫酸催化剂的现状，指出我国钒催化剂与国外产品存在的差距和原因，提出发展钒催化剂的对策。     

400×2 kt/a硫铁矿制酸装置纯烧硫磺制酸技术

≤ 2 0 0kt/a的硫铁矿制酸装置改为搀烧硫磺制酸技术已在国内推广 ,对大型硫铁矿制酸装置因搀混工作量大 ,该技术并不适宜。介绍 4 0 0kt/a硫铁矿制酸装置改为纯烧硫磺制酸的试验情况 ,指出该技术的关键是控制好沸腾焙烧炉内的燃烧温度、沸腾层温度 ,确保硫磺燃烧完全 ,杜绝产生升华硫 ,为此应控制沸腾焙烧炉出口烟气中的 φ(O2 ) =3%～ 5 %。 4 0 0× 2kt/a硫铁矿制酸装置改为纯烧硫磺制酸后 ,生产成本降低 ,原料运输量大大减少 ,生产能力约增加 2 0 % ,无废渣排放 ,经济效益和社会效益显著     

硫酸生产过程防止SO2超标排放的方法

硫酸生产过程由于非正常原因，尾气中排放的SO2往往对环境造成污染，给农业和林业生产等带来很大危害。随着人们对环境保护意识的日益增强，要求我们必须对硫酸生产过程尾气中排放的SO2进行严格控制，这也是从事硫酸生产的各企业义不容辞的职责。本文就非正常情况下控制尾气中SO2超标排放的方法谈一些粗浅的看法，供硫酸生产者参考。     

硫磺制酸装置几种干吸流程的分析

就硫磺制酸装置干吸工段通常采用的四种干吸流程进行了分析、比较，对目前国内的大中型硫磺制酸装置，认为以采用三塔两槽三泵干燥酸与一吸酸混合流程为宜，并对其他几种干吸流程的选用提出了推荐意见。     

硫铁矿制酸装置的环境保护剖析

通过硫铁矿制酸装置“三废”排放情况的剖析,论述了在设计和建设中需采取的环境保护措施,特别是尾气、酸性污水和矿渣尘污染的控制、噪声的防护等,从而使硫铁矿制酸装置的“三废”污染得到有效治理,以促进和推动硫铁矿制酸装置达到环境保护的各项要求。     

Oxidation of SO2over Supported Metal Oxide Catalysts

A systematic catalytic investigation of the sulfur dioxide oxidation reactivity of several binary (M_xO_y/TiO₂) and ternary (V₂O₅/M_xO_y/TiO₂) supported metal oxide catalysts was conducted. Raman spectroscopy characterization of the supported metal oxide catalysts revealed that the metal oxide components were essentially 100% dispersed as surface metal oxide species. Isolated fourfold coordinated metal oxide surface species are present for most oxides tested at low coverages, whereas at surface coverages approaching monolayer polymerized surface metal oxide species with sixfold coordination are present for some of the oxides. The sulfur dioxide oxidation turnover frequencies (SO₂molecules converted per surface redox site per second) of the binary catalysts were all within an order of magnitude (V₂O₅/TiO₂>Fe₂O₃/TiO₂>Re₂O₇/TiO₂∼CrO₃/TiO₂∼Nb₂O₅/TiO₂>MoO₃/TiO₂∼WO₃/TiO₂). An exception was the K₂O/TiO₂catalyst system, which is inactive for sulfur dioxide oxidation under the chosen reaction conditions. With the exception of K₂O, all of the surface metal oxide species present in the ternary catalysts (i.e., oxides of V, Fe, Re, Cr, Nb, Mo, and W) can undergo redox cycles and oxidize sulfur dioxide to sulfur trioxide. The turnover frequency for SO₂oxidation over all of these catalysts is approximately the same at both low and high surface coverages, despite structural differences in the surface metal oxide overlayers. This indicates that the mechanism of sulfur dioxide oxidation is not sensitive to the coordination of the surface metal oxide species. A comparison of the activities of the ternary catalysts with the corresponding binary catalysts suggests that the surface vanadium oxide and the additive surface oxide redox sites act independently without synergistic interactions: the sum of the individual activities of the binary catalysts quantitatively correspond to the activity of the corresponding ternary catalyst. The V₂O₅/K₂O/TiO₂catalyst showed a dramatic reduction in catalytic activity in comparison to the unpromoted V₂O₅/TiO₂catalyst. The ability of potassium oxide to significantly retard the redox potential of the surface vanadia species is primarily responsible for the lower catalytic reactivity.     

800 kt/a硫磺制酸装置大型鼓风机、SO2鼓风机采用三合一机组方案及国产化可行性分析

针对大型硫酸装置装备国产化问题 ,提出了在 80 0kt/a硫磺制酸装置 (单线生产 )中的鼓风机宜采用三合一机组。分析认为大型离心式鼓风机须采用双吸气结构 ,为满足发电要求应选用 4极同步或异步电动机及汽轮发电机 ,列出该三合一机组的主要技术参数和布置形式 ,并就鼓风机布置在塔前或塔后两种工况下的叶轮材料选用 ,三合一机组的设计、制造技术 ,以及双向传动齿轮变速机使用可靠性等关键技术作了论证 ,认为均可完全实现国产化 ,其技术水平能够达到国际先进水平     

SO2氧化制酸催化剂的选型及装填

介绍了SO2氧化制酸催化剂在各种不同规模、流程、原料的制酸装置上的选型和装填。催化剂的合理选型及装填是保证制酸装置正常运转的前提。