二氧化硫的催化氧化 (1)

0.980 437 439 0.714
0.980 430 434 0.976
0.980 429 434 1.418
0.980 425 427 2.134
（五） SO2催化氧化涉及的危化品性质、安全 使用及急救措施
SO2： 无色、有刺激性的气体，而且是形成酸雨的主要成分。 吸入： 应迅速撤离至通风处，若出现缺氧，应立即输氧，以保证呼吸
给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入： 用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。
Fe2O3： 性状：红棕色粉末； 溶解性：不溶于水，溶于酸；
熔点：1565℃。具有两性但其碱性强于酸性。
吸入： 引起尘肺，可通过药物治疗。 Al2O3：白色无定形粉末，俗称矾土； 吸入： 危害神经系统，对老年人及儿童尤为突出，特别对脑组织及智
流程分类
假设
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最终转化率
“一转一吸” 尾气回收
低于97.5%～98%
尾气不回收
97.5%～98%
“两转两吸”
最终转化率可达99.5以上
（四）SO2催化氧化的主要设备及工作原理
内部间接换热式转换器特点：系统阻力和热损失小，但体 积庞大，结构复杂，检修不便，只适用于生产力较小的转 换系统。 外部间接换热式转换器特点：结构简单，转化器与换热器 的连接管线长，系统阻力、热损失增加，占地面积增多。
二氧化硫的催化氧化
汇报时间：2013年10月23日
主要内容：
（一） SO2催化氧化基本原理 （二） SO2催化氧化所使用的催化剂 （三） SO2催化氧化工艺条件的选择 （四） SO2催化氧化的主要设备及工作原理 （五） SO2催化氧化涉及的危化品性质、安全
使用及急救措施
（一）SO2催化氧化基本原理
（三） SO2催化氧化工艺条件的选择
（1）最适宜温度
为保证反应以最大速率进行，充分发挥催化剂的作用，应该使反应由较高温 度开始，随反应进行，转化率升高
（2）SO2适宜浓度
若SO2浓度 炉气中O浓度
100
催化剂量 催化剂层阻
30
反 应 20
力 采用低浓度SO2有利。
速 10
若SO2浓度低，设备的投资和折 率 3
1、化学平衡
催化剂
SO2+O2
SO3 H 0
特点： 可逆、放热、体积缩小的反应。
平衡常数可表示为：
Kp
p （SO3） p （SO2）p （O2）0.5
平衡转化率为：
xT
p （SO3） p （SO3） P （SO2）
由此推出：
xT Kp
Kp 1
p （O2）
降低反应温度、增加压力，会使平衡转换率升高。
催化剂主要有： ① 铂：活性高，但价格昂贵，且易中毒； ② 氧化铁：在640℃以上时才具活性，转化率 低，价廉易得。 ③ 钒：活性、热稳定性、机械强度都比较理想， 价格适宜。（工业上普遍使用）
钒催化剂（主要成分是 V2O5）中毒的毒物有： 砷、氟、酸雾（与催化剂形成一种挥发性化合物） 矿尘（覆盖催化剂表面）
Xe
1
ti / C te / C
/s
0.775 440 571 0.448
0.725 440 585
0.548
0.707 440 591 0.613
0.689 440 596 0.680
Xe
2
ti / C
te / C
/s
0.905 486 512 0.270
0.918 463 501 0.582
道通畅；
渗入眼睛：可以用生理盐水或温水冲洗； SO3： 具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。 皮肤接触： 立即脱去污染的衣着并迅速擦净接触部分，之后用大量
流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触： 立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗15
分钟。就医。
吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，
力危害尤为明显，引起行为异常、智能障碍、运动震颤．反应迟钝等。
谢谢！！
在多段间接换热式转化器各段操作中，要更接近最佳温度 曲线，使催化剂用量最少。且段数越多，对反应越有利， 但同时，设备及操作会更复杂，实际生产中通常用4～5段。
段 项目
气体组成（a、b分别为SO2、O2的体积分数）
a=6.0%,b=12.7% a=7.0%,b=11.3% a=7.5%,b=10.5% a=8.0%,b=9.8%
旧费用增加。
2
1
SO2最适宜浓度不仅取决于催化剂层 420 460
阻力，还要依从硫酸生产总费用最低的原则
C
AB
500 540 580
温度/℃
（3）最终转化率
提高最终转化率，可降低尾气中SO2的含量，减少环境污 染，提高硫的利用率。但同时也会增加催化剂用量和流体阻 力。因此，最终转化率存在最佳值。
最终转化率的最佳值与采用的工艺、设备及操作条件有关。
2、反应动力学
SO2催化氧化反应由以下几部组成：
①氧分子从气相中扩散到催化剂表面； ②氧分子被吸附到催化剂表面； ③氧分子断键，形成活化氧原子； ④二氧化硫吸附到催化剂表面； ⑤吸附在催化剂表面的SO2与氧原子进行电子重 排，形成三氧化硫； ⑥SO3分子从催化剂表面脱附，扩散进入气相主 体。
（二）SO2催化氧化所使用的催化剂
0.920 451 497 0.834
0.923 440 493 1.174
Xe
3
ti / C
te / C
/s
0.961 450 460 0.458
0.970 438 448 0.953
0.971 436 446 1.271
0.971 434 444 1.712
Xe
4
ti / C te / C
/s