5. Викласти принципові положення окиснення оксиду сірки(іv) в струминному циркуляційному шарі (сцш) в технології сірчаної кислоти.
При проведенні каталізу на твердому каталізаторі на процес впливають 4 макрофактори:
- зовнішнє і внутрішній дифузійний опір підводу реагентів до поверхні;
- блокування поверхні каталізатора реагентамиабо продуктами реакції, які формують на поверхні неактивні ділянки;
- зміна складу і структури поверхні каталізатора під впливом реакційного середовища;
Стаціорний каталізатор не завжди є оптимальним. Зазвичай нестаціонарний стан часто обумовлює нестаціонарний каталіз. До нестаціонарного каталізу належить реакція аппарат з струминно циркуляційному шврі. Повністю киплячий шар не влаштовує. Частинки зіштовхуються зявляються статичні струми, можутьутворюватись агломерати, що призводить до порушення однорідності. чим більша швидкість, тим менша степінь перетворення. Динамічний напір переходить у статичний тиск. Фільтруючий шар переходить у киплячий за рахунок сповзання шару через розрідження.
6 Родовища елементарної сірки в Україні, їх характеристика. Генезис родовища природної сірки.
Сірка — досить поширений елемент, на неї припадає близько 0,1% маси земної кори. В природі вона зустрічається як у вільному стані — так звана самородна сірка, але значно частіше сірка зустрічається в зв'язаному вигляді, тобто у вигляді різних сполук. Найважливіші з них — залізний колчедан, або пірит FeS2, цинкова обманка ZnS, свинцевий блиск PbS, мідний блиск Cu2S, гіпс CaSO4 · 2H2O, мірабіліт Na2SO4 · 10H2O тощо. В невеликих кількостях сірка міститься в кам'яному вугіллі і нафті, а також в усіх рослинних і тваринних організмах, оскільки вона входить до складу білків.
Родовища самородної сірки є в Україні (Роздольське та інші у Львівській області), в Туркменії (пустеля Каракуми), Поволжі (Куйбишевська область) і в інших районах. В Україні родовища самородної сірки вперше відкрито 1887 на Керчинському півострові (Чокур-Кояцьке родовище), його експлуатацію розпочато 1928 (у 1930-их pp. річний видобуток 600 — 700 т), припинено 1941 через майже повне вичерпання сировини. У 1950-их pp. було відкрито Передкарпатський сірконосний басейн, найбагатший в Східній Європі, один з багатших у світі. У межах України (він залягає також на території Польші й Румунії басейн простягається до 300 км завдовжки і 40 — 50 км завширшки. Поклади сірки залягають у шарах міоцену на глибині від 20 — 30 до 300 — 500 м; більшість їх можна добувати відкритим способом. Існує близько 20 родовищ сірки: найбільші з них: Роздільське (на його базі з 1958 працює потужний гірничо-хімічний комбінат), Немирівське, Язівське (на його базі діє Яворівський гірничо-хімічний комбінат), Любенське, Сороківське. Гуменецьке, Жидачівське, Подорожнянське, Товмацьке. Вміст сірки у сірчаній руді коливається від 14 до 27%. На Роздольському комбінаті застосовується автоклавовий виплав сірки, на Яворівському — підземний.
Передкарпатський сірконосний басейн – на південному заході України, в межах Львівської, Івано-Франківської і Чернівецької областей. Сірка – у вапняках міоценового віку. Потужність сірконосних відкладів до 30 м, глибина залягання від 3 до 500 м. Вміст сірки у руді до 25 %. Видобувають сірчані руди з 1953 року кар’єрним способом і методом підземної виплавки.
Я́зівське родо́вище сі́рки, у Львівській обл., площа 20 км2 відкрите 1956.
Сірчані руди (5 — 40 % сірки) залягають у міоценових вапняках на глибині 40 — 480 м. Експлуатація, залежно від глибини залягання, підземною виплавкою або відкритим способом. На основі Язівського родовища сірки створено Яворівський гірничо-хімічний комбінат
Головні типи родовищ самородної сірки - вулканогенні й екзогенні (хемогенно-осадочні). Екзогенні родовища переважають; вони зв'язані з гіпсо-ангидритами, що під впливом виділень вуглеводнів і сірководню відновлюються і заміщаються сірчано-кальцитовими рудами. Такий генезис мають усі найбільші родовища. Самородна сірка часто утвориться (крім великих cкоплений) у результаті окислювання H2S. Геохімічні процеси її утворення істотно активізуються мікроорганізмами (сульфатредуцирующими і тионовіми бактеріями). Супутні мінерали - кальцит, арагоніт, гіпс, ангідрит, целестин, іноді бітуми. Серед вулканогенних родовищ самородної сірки головне значення мають гидротермально-метасоматические (наприклад, у Японії), утворені сірчанокислими кварцитами й опалитами, і вулканогенно-осадові сірчані або кратерних озер. Утвориться також при фумарольной діяльності.Образуясь в условиях земной поверхности, самородна сірка є все-таки не дуже стійкої і, поступово окисляючи, дає початок сульфатам, гл. образом гіпсу.
Є екзогенна (сингенетична (яка утворилась одночасно з іншими породами), епігенетична (пізніше утворилась)), вулканічна – витікала з вулкану кратерів. В древніх морях NaCl, H2, C, CaSO4.
CaSO4+4 H2 = CaS+4 H2O (під дією редукційних молекул)
CaSO4+2С = CaS + 2СО2
CaS + H2O+ СО2 = СаСО3 + H2 S (під дією тіоредукцій)
2 H2 S +О2 = 2 H2O + S2