9;ємі розплаву внаслідок його малої величини, зі зниженням поверхні каталізатора товщина плівки розплаву збільшується і швидкість реакції лімітується дифузією газоподібних компонентів в обсязі розплаву.
Схема процесу може бути сформульована таким чином:
1) 2V 5 + + O 2 - + SO 2 2V 4 + + SO 3
2) 2V 4 + + 1/2O 2 2V 5 + + O 2 - А
У першій стадії досягається рівновага, друга стадія є повільною і визначає швидкість процесу.
У області температур вище 420 0 С швидкість каталітичної реакції багато більше швидкості відновлення каталізатора. У зв'язку з цим вірогідний механізм, в якому процес протікає по шляху, не пов'язаній зі зміною валентного стану ванадію. Схема такого процесу:
1) V 2 O 5 * nSO 3 + SO 2 V 2 O 5 * (n - 1) SO 3 * SO 2 + SO 3
2) V 2 O 5 * (n - 1) SO 3 * O 2 V 2 O 4 * nSO 3 Б
3) V 2 O 5 * (n - 1) SO 3 * SO 2 + O 2 + SO 2 V 2 O 5 * nSO 3 + SO 3
У випадку Б швидкість каталітичної реакції пропорційна частці активного компонента в окисленої формі. За цим механізмом реакція протікає в присутності триоксида сірки в газовій фазі.
Швидкості окислення ванадію (IV) киснем і каталітичної реакції в присутності SO3 близькі і при малих ступенях перетворення процес протікає по окислювально-відновного механізму, який може бути представлений схемою:
1) V 2 O 4 * nSO 3 V 2 O 4 * (n - 2) SO 3 + 2SO 2
2) V 2 O 4 * (n - 2) O 3 + 1/2O 2 V 2 O 5 * (n - 2) SO 3 У
3) V 2 O 5 * (n - 2) SO 3 + SO 2 + SO 3 V 2 O 4 * nSO 3
Швидкість реакції визначає стадія (2).
Таким чином, кінетичні закономірності досить складні.
На швидкість реакції впливає також внутрішня дифузія. У реальних умовах контактного процесу вплив внешнедіффузіонних факторів становить менше 3%. Дифузійний опір зменшується із зростанням масової швидкості газового потоку при високих парціальних тисках реагентів, при малих значеннях швидкостей реакції і розміру зерна каталізатора.
Вплив тиску на процес окислення діоксиду сірки.
Підвищення тиску впливає як на швидкість процесу, так і на стан рівноваги. Швидкість реакції і вихід продукту з підвищенням ...
