რატომ არის გააქტიურებული ალუმინა მნიშვნელოვანი Claus გოგირდის აღდგენის პროცესში?
ალუმინის კატალიზატორები, რომლებიც გამოიყენება Claus გოგირდის აღდგენის ერთეულებში, წარმოადგენს ამ აპლიკაციისთვის კატალიზატორების ყველაზე კლასიკურ და ფართოდ გამოყენებულ კლასს. მაღალი-სიწმინდის გააქტიურებული ალუმინა კატალიზებს რეაქციას წყალბადის სულფიდს შორის (H2S) და გოგირდის დიოქსიდი (SO2) ელემენტარული გოგირდის (S) წარმოებისთვის, ხოლო ერთდროულად ხელს უწყობს გოგირდის ჰიდროლიზს-რომელიც შეიცავს-პროდუქტებს, როგორიცაა კარბონილის სულფიდი (COS) და ნახშირბადის დისულფიდი (CS)2), რითაც აძლიერებს გოგირდის აღდგენის სიჩქარეს.
რა არის კლაუსის პროცესის გოგირდის აღდგენა?
კლაუსის პროცესი გოგირდის აღდგენის ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ტექნოლოგიაა თანამედროვე ინდუსტრიაში. იგი ძირითადად გამოიყენება H-ის შემცველი მჟავე გაზის გადასაქცევად2S გადაიქცევა ელემენტარულ S-ში, ხოლო გარემოს დაბინძურების შერბილება, რომელიც გამოწვეულია სულფიდების პირდაპირი ემისიით. Claus-ის პროცესის გოგირდის აღდგენა ეხება სხვადასხვა ინდუსტრიულ პარამეტრებს, რომლებიც წარმოქმნიან დიდი რაოდენობით გოგირდის-მჟავას გაზებს, როგორიცაა:
* ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნები: გადამუშავების პროცესში წარმოებული მჟავა აირებიდან გოგირდის აღდგენა;
* ბუნებრივი აირის დამუშავება: ბუნებრივი აირის გოგირდიზაციის დროს წარმოქმნილი მჟავე აირების დასამუშავებლად;
* ქვანახშირის ქიმიური მრეწველობა: ნახშირის გაზიფიცირებისა და სინგაზის გაწმენდის დროს წარმოქმნილი გოგირდის-მატარებელი მჟავა აირების დასამუშავებლად;
* კოქსირების ინდუსტრია: წყალბადის სულფიდის გადაქცევა კოქსის ღუმელის გაზში ელემენტარულ გოგირდად;
* პეტროქიმიური მრეწველობა: გოგირდის ამოღება ჰ2S-პროცესის გაზების შემცველი;
* სულფიდთან-დაკავშირებული მრეწველობა: გოგირდის{{1}შემცველი ნარჩენი აირების გამკლავება გოგირდის მჟავას, ვისკოზისა და ქიმიური ბოჭკოებისგან.
სად არის ალუმინის კატალიზატორი განლაგებული Claus-ის პროცესში?
Claus-ის პროცესის გოგირდის აღდგენის ტიპიური ერთეული მოიცავს მჟავა აირის კვების სისტემას, მჟავა აირის ღუმელს, ნარჩენების სითბოს ქვაბს, გოგირდის კონდენსატორებს, Claus კატალიზურ რეაქტორებს და თხევადი გოგირდის შეგროვების ორმოს ან გოგირდის დალუქვის ავზს.
კლაუსის პროცესის ძირითადი რეაქცია არის რეაქცია H-ს შორის2S და SO2ელემენტარული გოგირდის წარმოებისთვის. პრაქტიკაში, ნაწილი H2S პირველად იწვება SO-ს წარმოქმნით2; შედეგად მიღებული SO2შემდეგ რეაგირებს დარჩენილ H-სთან2S კატალიზატორის-კლაუსის რეაქციაზე-გოგირდის ორთქლის წარმოქმნის მიზნით, რომელიც გაცივებისას გამოყოფს თხევად გოგირდს.
ამიტომ,Claus ალუმინის კატალიზატორებიძირითადად გამოიყენება ამ კატალიზურ რეაქტორებში. და სტანდარტული სამრეწველო Claus კატალიზატორი საწოლები, როგორც წესი, იყენებენ გააქტიურებულ ალუმინს.
გააქტიურებული ალუმინის კატალიზატორის ფუნქციები Claus-ის პროცესში
კლაუსის მთავარი რეაქციის კატალიზება. ეს არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქცია! კატალიზატორის გარეშე, რეაქციის სიჩქარე H-ს შორის2S და SO2შედარებით ნელია; თუმცა, გააქტიურებული ალუმინა უზრუნველყოფს უამრავ აქტიურ ზედაპირულ ადგილს, რაც საშუალებას აძლევს რეაქციას სწრაფად მიუახლოვდეს წონასწორობას ინდუსტრიულად მისაღებ ტემპერატურაზე.
COS ჰიდროლიზის კატალიზირება. გარდა ჰ2S, მჟავა აირი ჩვეულებრივ შეიცავს CO2, ნახშირწყალბადები და მცირე რაოდენობით ორგანული სულფიდები. თერმული რეაქციის ღუმელში ორგანული ნაერთების შემცველი გოგირდის-ნაწილი წარმოქმნის COS და CS2. გააქტიურებული ალუმინა კატალიზებს გოგირდის გადაქცევას COS-ში H-ში2S, რომელიც საშუალებას აძლევს მას შევიდეს კლაუსის რეაქციის სისტემაში; ეს გადამწყვეტია გოგირდის მთლიანი აღდგენის მაჩვენებლის მაქსიმიზაციისთვის.
კატალიზატორი CS2ჰიდროლიზი. CS2კლაუსის პროცესში განსაკუთრებული შეშფოთების გვერდითი პროდუქტია. CS-ის ჰიდროლიზი2აბრუნებს მოლეკულაში შემავალ გოგირდს H-ში2S, რაც საშუალებას აძლევს მას შემდგომში მონაწილეობა მიიღოს კლაუსის რეაქციაში; ეს გააქტიურებული ალუმინის კატალიზატორების კიდევ ერთი ძირითადი ფუნქციაა.
რატომ არის აუცილებელი გააქტიურებული ალუმინა Claus გოგირდის აღდგენისას?
ალუმინის-დაფუძნებული Claus კატალიზატორებისთვის მთავარი არ არის უბრალოდ Al-ის მაქსიმიზაცია2O3შინაარსი. ამის ნაცვლად, ის მოითხოვს კონკრეტული ზედაპირის ფართობის, ფორების სტრუქტურის, ზედაპირის აქტივობისა და დეაქტივაციის წინააღმდეგობის სრულ ოპტიმიზაციას.
H-ის სხვადასხვა მოლეკულური ზომის გათვალისწინებით2S, SO2, COS, CS2და ჰ2O-და ის ფაქტი, რომ კლაუსის რეაქცია გულისხმობს მრავალკომპონენტიანი აირების დიფუზიას კატალიზატორის ნაწილაკებში-ფორების ზომის მართვა კრიტიკულია. თუ ფორები ძალიან მცირეა, რეაგენტის დიფუზია შეფერხებულია და შიდა დიფუზიის წინააღმდეგობა იზრდება, რაც ხელს უშლის კატალიზატორის აქტიური უბნების სრულ გამოყენებას. პირიქით, თუ ფორები ძალიან დიდია, აქტიური ადგილების რაოდენობა მცირდება. შესაბამისად, სამრეწველო Claus კატალიზატორებს სჭირდებათ სპეციალურად შემუშავებული ფორების ზომის განაწილება და გააქტიურებულ ალუმინს შეუძლია უზრუნველყოს ზედაპირის საჭირო თვისებები და ფორების სტრუქტურა ამ მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.
სინმატ ქიმიურიგთავაზობთ მორგებულ მაღალ-სიწმინდესგააქტიურებული ალუმინის კატალიზატორისპეციალურად კლაუსის პროცესის გოგირდის აღდგენისთვის. დამატებითი ინფორმაციისთვის, გთხოვთ, იხილეთგააქტიურებული ალუმინაპროდუქტის კატეგორია.
