《二氧化硫催化氧化的化學(xué)平衡及動力學(xué)》一、二氧化硫催化氧化的基本原理二、二氧化硫氧化用催化劑三、二氧化硫催化氧化工藝條件的選擇四、主要設(shè)備五、轉(zhuǎn)化工藝流程二氧化硫的催化氧化（一）二氧化硫氧化反應(yīng)的化學(xué)平衡一、二氧化硫催化氧化的基本原理kJ/mol

在400~700℃范圍內(nèi)：平衡轉(zhuǎn)化率反映在某一溫度下，反應(yīng)可以進(jìn)行的極限程度。（二）二氧化硫氧化反應(yīng)動力學(xué)波列斯科夫方程：一、二氧化硫催化氧化的基本原理（二）二氧化硫氧化反應(yīng)動力學(xué)二氧化硫催化氧化反應(yīng)由以下幾步組成：①氧分子從氣相中擴(kuò)散到催化劑表面；②氧分子被吸附到催化劑表面；③氧分子鍵斷裂，形成活化氧原子；④二氧化硫吸附到催化劑表面；⑤吸附在催化劑表面的二氧化硫與氧原子進(jìn)行電子重排，形成三氧化硫；⑥三氧化硫分子從催化劑表面脫附，擴(kuò)散進(jìn)入氣相主體。氧的吸附速度最慢，是整個(gè)催化氧化過程的控制步驟。一、二氧化硫催化氧化的基本原理二、二氧化硫氧化用催化劑主要有鉑、氧化鐵及釩三種,工業(yè)上普遍使用釩催化劑活性成分:是五氧化二釩助催化劑:堿金屬硫酸鹽類載體:硅膠、硅藻土、硅酸鹽釩催化劑中毒的主要毒物有砷、氟、酸霧及礦塵等

（一）最佳溫度的確定（二）二氧化硫的適宜濃度（三）最終轉(zhuǎn)化率三、二氧化硫催化氧化工藝條件的選擇（一）最佳溫度的確定三、二氧化硫催化氧化工藝條件的選擇

從化學(xué)平衡的角度看，二氧化硫氧化是可逆的放熱反應(yīng)，降低溫度對化學(xué)平衡有利；但從動力學(xué)角度看，提高反應(yīng)溫度對提高反應(yīng)速度有利，因此，存在一個(gè)最佳反應(yīng)溫度，在該溫度下，對于一定的反應(yīng)條件和要求的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)速度達(dá)到最大。最佳溫度的確定必須考慮催化劑的活性溫度反應(yīng)溫度與反應(yīng)速度的關(guān)系轉(zhuǎn)化率越高，最佳溫度越低；在相同溫度下，轉(zhuǎn)化率越高則反應(yīng)速度越小。溫度與轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系（一）最佳溫度的確定工業(yè)轉(zhuǎn)化器溫度的要求及控制方法：1、在催化劑的活性溫度范圍內(nèi)操作；2、盡可能接近最適宜溫度；3、采用分段操作時(shí)反應(yīng)過程與換熱過程分開進(jìn)行，各段在絕熱情況下進(jìn)行，段間進(jìn)行冷卻及絕熱反應(yīng)與換熱過程依次交替進(jìn)行，使反應(yīng)在整體上接近最適宜溫度。三、二氧化硫催化氧化工藝條件的選擇

（二）二氧化硫的適宜濃度三、二氧化硫催化氧化工藝條件的選擇

取決于觸媒層的阻力，使硫酸生產(chǎn)總費(fèi)用最低為原則（三）最終轉(zhuǎn)化率三、二氧化硫催化氧化工藝條件的選擇最終轉(zhuǎn)化率是硫酸生產(chǎn)的主要指標(biāo)之一。提高最終轉(zhuǎn)化率，可降低尾氣中SO2的含量，減少環(huán)境污染，提高硫的利用率。但同時(shí)會增加催化劑用量和流體阻力。因此，最終轉(zhuǎn)化率也存在最佳值。四、主要設(shè)備二氧化硫催化氧化在多段絕熱式轉(zhuǎn)化器中進(jìn)行；按照中間冷卻方式的不同，轉(zhuǎn)化器分為間接換熱式和冷激式兩類（一）間接換熱式四、主要設(shè)備（二）冷激式冷激式是采用冷氣體與反應(yīng)后的熱氣體直接混合，從而降低反應(yīng)物系的溫度。根據(jù)冷激所用氣體不同，又分為爐氣冷激和空氣冷激。四、主要設(shè)備煤氣冷激流程煤氣廢熱鍋爐流程五、轉(zhuǎn)化工藝流程兩類流程：“一轉(zhuǎn)一吸”和“兩轉(zhuǎn)兩吸”工業(yè)上普遍采用的是“兩轉(zhuǎn)兩吸”流程“兩轉(zhuǎn)兩吸”流程特點(diǎn)：二氧化硫爐氣經(jīng)過三段轉(zhuǎn)化后，送入中間吸收塔吸收SO3，未被吸收的氣體返回第四段轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化，然后送吸收塔吸收SO3。由于在兩次轉(zhuǎn)化間增加了吸收工藝除去SO3，有利于后續(xù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)進(jìn)行得更完全二氧化硫催化氧化基本原理催化氧化用催化劑主要設(shè)備轉(zhuǎn)化工藝流程工業(yè)生