ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ЯКОСТІ ВИХІДНОЇ СИРОВИНИ НА ПРОЦЕС КАТАЛІТИЧНОГО ОКИСЛЕННЯ SO2 ДО SO3 В КОНТАКТНОМУ АПАРАТІ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА СІРЧАНОЇ КИСЛОТИ

Анотація

У сучасній промисловості виробництва сірчаної кислоти важливу роль відіграють ванадієві каталізатори, що використовуються для окислення сірки діоксиду (SO₂) до триокису сірки (SO₃). Однак, ефективність роботи цих каталізаторів може значно знижуватися через наявність домішок, таких як кальцій та залізо. У цій статті ми розглянемо вплив цих домішок на експлуатацію першого шару каталізатора ванадієвого і постараємося виявити оптимальні умови для забезпечення стабільної роботи процесу, починаючи з вихідної сировини і закінчуючи сполуками, що утворюються в результаті горіння в печах. Особлива увага приділяється вимогам до вихідної сировини, тому що вони можуть суттєво впливати спочатку на тепловіддачу, а потім активність каталізатора та його гідравлічний опір. Було показано, що такі фактори, як походження сірки, спосіб її транспортування та температура горіння можуть бути основними джерелами утворення кальцієвих домішок, в той час як температура процесу спалювання сірки, продукти корозії металевих деталей печі та утилізатора котла є основними джерелами утворення залізних домішок. Крім того, слід звернути увагу на вплив фізико-хімічних властивостей вихідної сировини на процес утворення сполук кальцію та заліза. Важливо враховувати не лише склад сировини, а й умови її видобутку, транспортування та зберігання, оскільки це може суттєво вплинути на якість кінцевої продукції та ефективність виробничого процесу. Слід зазначити, що контроль та мінімізація рівня кальцієвих та залізних домішок мають важливе значення для забезпечення стабільності виробництва сульфатної кислоти та запобігання можливим технологічним збіям. Для цього необхідно розробити ефективні методи моніторингу та регулювання змісту даних елементів на різних етапах виробництва. Дослідження показують, що домішки кальцію та заліза можуть призводити до утворення опадів на поверхні каталізатора, що ускладнює доступність активних центрів реакції та зменшує його активність. Це негативно впливає на конверсію SO₂ в SO₃ і, відповідно, на вихід продукту. Розуміння механізмів дії цих домішок допоможе оптимізувати склад ванадієвих каталізаторів та розробити методи запобігання можливим негативним наслідкам їх використання.