9. Дати пояснення щодо "отруєння" ванадієвих каталізаторів процесу контактного окислення оксиду сірки (IV).

Н2О – не впливає при температурах ивщих за тепературу конденсації сірчаної кислоти. За нижчих температур відбувається руйнування контактної маси та механічної міцності.

As2O3 – знижає активність каталізатора, за температури нижче 600 ºС каталізатор насичується арсеном. При температурі вище 600 ºС утворюється летка сполука V2O5*As2O3.

AsH3 – внаслідок легкої окиснюваності дія така ж. я к і As2O3.

Se – негативно впиливає лише при температурі нижче 400 ºС, після прогріву при 480 – 500 ºС активнисть відновлюється.

Вуглеводні – в малих концентраціях нешкідливі, при великих концентраціях можливе блокування поверхні вуглецем.

SiF4, HF – сильні каталітичні отрути.

H2 – зниження активності каталізатора йде в наслідок відновлення оксиду ванадію (V)

10. Газова сірка. Її одержання (включаючи метод Клауса).

Методи отримання газової сірки:

СаSO4 + 3/4CH4 + 1/2SiO2 = (700 ºС) 1/2CaO*SiO2 + 1/2S2 + 1.5 H2O + ¾ CO2

З травильних та гідролізних відходів:

4H2SO4 + 3 CH4 → 2S2 + 3CO2 + 10H2O

Метод Клауса

(1/3 від к-ті H2S)H2S + O2 → SO2 + H2O

(2/3 від к-ті H2S)2H2S + SO2 → 1.5 S2 + 2 H2O

11. Обґрунтувати вибір оптимальних параметрів технологічного режиму при спалюванні сірковмісної сировини в технології сірчаної кислоти.

Для практично повного випалювання сірки та попередження можливості спікання огарку температура у киплячому шарі повинна складати 750-800 °С. За температури киплячого шару нижче 700 °С значна частина колчедану, що виноситься з шару, згорає у надшаровому просторі, що може призвести до надмірного підвищення температури газу на виході з печі та зашлакування газоходів. Однак для зменшення вмісту SO₃ в газах випалювання їх температура на виході з печі повинна знаходитися в межах 850-900 °С. Тому для підвищення температури газів, що виходять з печі, на 100-120 °С порівняно з температурою в шарі процес випалювання варто вести в таких гідродинамічних умовах, які забезпечують вигорання в над шаровому просторі ~ 10 % сірки колчедану. Сприятливі умови масо- та теплообміну в киплячому шарі та можливість ефективного відведення надлишкового тепла реакції дозволяють вести випалення з дуже малим надлишком кисню повітря, що також сприяє зменшенню утворення сірчаного ангідриду. Тому в печах з киплячим шаром концентрацію SO₂ в газах випалювання слід підтримувати в межах 14 – 15%.

Оскільки сірка надходить у пічне відділення печі СЭТА-Ц-100 у розплавленому стані, то необхідно забезпечувати розмір часток сірки приблизно 2 мм у діаметрі, що забезпечить мінімальний час перебування сірки у печі до повного окиснення та допоможе запобігти забрудненню частин печі розплавленою сіркою. Концентрація кисню має бути близькою до стехіометрії для забезпечення невеликого розведення сірчистого газу азотом повітря. Найефективніше випалювання сірки відбувається за температури 1500-1700 °С. В свою чергу футеровка витримує температуру 1090 °С. Отже, для забезпечення найякіснішого випалювання сірки та довговічної роботи печі спалювання необхідно проводити у центральній частині печі. При цьому температура біля стінок не буде перевищувати допустимі межі. Для цього частинки розплавленої сірки необхідно подавати радіально в центр.

В об’єм печі подається 80% О₂, від кількості за реакцією. Оскільки реакція екзотермічна та іде з виділенням великої кількості теплоти, то, для уникнення значного підвищення температури у печі ПКС-10/40 20% кисню подаються за межами печі. Температура в печі складає 700-800 °С. Сірководневий газ надходить у пічне відділення під тиском 0,0098-0,012 МПа.