автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Жидкофазные сернокислотные катализаторы с заданными свойствами

На правах рукописи

Для служебного пользования Экз № 2/

СУЛИМА СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ

ЖИДКОФАЗНЫЕ СЕРНОКИСЛОТНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ

Специальность 05.17.01. - Технология неорганических веществ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 1998

Работа выполнена в Новочеркасском Государственном техническом университете.

Научный руководитель - Доктор технических наук,

профессор ТАРАНУШИЧ В.А.

Официальные оппоненты - Доктор технических наук,

профессор ДЕНИСОВ В.В. Кандидат технических наук,

профессор ХОРУНЖИЙ Б.И.

Ведущая организация - Новочеркасский завод синтетических продуктов

Защита диссертации состоится 11 декабря 1998 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 063.30.03 в Новочеркасском государственном техническом университете по адресу:

346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " 1998 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Ильин В.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие современной химической промышленности направлено на разработку интенсивных, экологически безопасных и экономически целесообразных технологий. Определяющей стадией процесса производства серной кислоты является окисление диоксида серы в триоксид, которое проводят при атмосферном давлении на ванадиевых катализаторах, расположенных неподвижными слоями на полках контактного аппарата. Интенсификация этого процесса имеет несколько направлений, в том числе:

- увеличение концентрации диоксида серы и кислорода в реакционном газе;

- расширение температурного интервала контактирования;

- повышение надежности работы контактного узла.

Вследствие значительной экзотермичности процесса окисления

диоксида серы и невысокой термостойкости существующих промышленных ванадиевых катализаторов, переработка сернистых газов повышенной концентрации в адиабатическом режиме не представляется возможной.

Работы, проведенные в лаборатории катализаторов и каталитических реакций кафедры технологии неорганических веществ Новочеркасского государственного технического университета показывают, что применение для этих целей твердофазных термо- и ядостойких неванадиевых катализаторов ограничено высокой температурой их зажигания, что затрудняет процесс их внедрения в промышленность.

С целью повышения эффективности работы контактных узлов представляется целесообразным использовать на первых стадиях катализа бифункциональные слои катализаторов с жидкофазным состоянием активного компонента в условиях окисления диоксида серы, что повышает производительность и увеличивает надежность системы в целом.

Цель работы. Совершенствование технологии окисления диоксида серы в триоксид, позволяющее перерабатывать реакционные газы различного состава и происхождения с наименьшими материальными затратами и минимальным ущербом окружающей среде. Прогнозирование катализаторов с заданными свойствами, изучение зависимости свойств

жидкофазных сернокислотных катализаторов от реологических свойств их активного компонента. Разработка низкотемпературного жидкофаз-ного катализатора для работы на верхних слоях контактного аппарата и высокотемпературных жидкофазных катализаторов для работы в зоне повышенных температур.

Научная новизна. На основе прогнозирования и комплексного изучения физико-химических и каталитических свойств многокомпонентных систем содержащих соединения щелочных и переходных металлов:

- установлена обратная зависимость контактных свойств катализаторов от вязкости активного компонента как в низко- так и в высокотемпературной областях;

- впервые представлены диаграммы электропроводности полученных систем

- показаны основные направления синтеза жидкофазного активного компонента сернокислотных катализаторов.

Практическая ценность. На основе проведенных исследований разработан низкотемпературный катализатор для работы в верхней части первого слоя контактного аппарата, содержащий соединения таллия, позволяющий снизить температуру газов на входе в контактный аппарат, что дает возможность перерабатывать сернистые газы повышенной концентрации. Разработаны высокотемпературные жидкофазные неванадиевые и ванадийсодержащие катализаторы для работы в нижней части первого слоя контактного аппарата, позволяющие расширить верхний температурный интервал работы контактной массы в условиях окисления концентрированных сернистых газов.

Апробация работы.. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: XV Всесоюзной конференции по технологии неорганических веществ (Казань, 1991 г.), Всероссийской конференции по физико-химическому анализу многокомпонентных систем (Махачкала, 1997 г.), научно-технических конференциях Новочеркасского государственного технического университета (1990-1992, 19971998 г.г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 2 авторских свидетельства и 1 патент.

Структура и объем работы .Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, включающего 136 наименований

отечественных и зарубежных работ. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 10 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводятся и обсуждаются имеющиеся в литературе сведения о каталитическом окислении диоксида серы в триоксид, способах проведения, механизмах и кинетических характеристиках данного процесса.

Проведен анализ современного состояния сернокислотного катализа.

Жидкофазные сернокислотные катализаторы - контактные массы, активный компонент которых находится в условиях реакции в расплавленном состоянии. Известны как ванадийсодержащие, так и неванадиевые жидкофазные катализаторы.

Ванадиевые катализаторы используются в настоящее время во всех промышленных системах окисления 802 в БОз. Их активный компонент состоит из соединений щелочных металлов и ванадия, которые образуют между собой низкоплавкие эвтектики, представляющие собой расплав в виде пиросульфованадатной системы.

Активность ванадиевых катализаторов зависит от состава активного компонента, отношения Ме: V, где Ме - щелочные металлы. Дезактивация ванадиевых контактных масс во время промышленной эксплуатации происходит прежде всего по причинам термического, химического и механического воздействия на катализатор.

Неванадиевые жидкофазные сернокислотные катализаторы состоят в основном из соединений щелочных и переходных металлов, нанесенных на кремнесодержащий носитель.

На основании анализа имеющегося материала дан прогноз моделирования низко- и высокотемпературных сернокислотных катализаторов с жидкофазным состоянием активного компонента.

Во второй главе освещены работы по синтезу и исследовашпо низкотемпературного жидкофазного сернокислотного катализатора.

Р^-зпэЯп-гъ-л' тлр-птр»трптг1гпт1лгп ь-ятятт-г^топя ттмпп/гнни и 'И*УЛ" Т1Я-

* — 'Г ~ - . .................[------ ------------Г - "Г----------- -- " У

правлениях:

----

1. Модифицирование существующих промышленных ванадиевых катализаторов соединениями щелочных и переходных металлов;

2. Синтез и исследование модельных систем на основе комплекса щелочных и переходных металлов.

В качестве исходного был выбран катализатор ИК-1-6, являющийся в настоящее время одним из наиболее активных в низкотемпературной области и широко используемый в промышленности.

Образцы, содержащие 1%-ную добавку металла, испытывали в интегральном реакторе проточной установки в условиях:

С802 = 20% об.,

С.о2= 16,7% об.,

тк = 0,9 с,

Т = 648, 673, 723, 773, 973,723 К.

Таблица 1.

Контактные свойства катализатора ИК-1-6, модифицированного соединениями щелочных металлов

Щелочной металл Степень превращения БОя в БОз, % при температуре опыта, К

673 723 773 973 723*

- 7,3 54,5 68,4 34,6 41,6

П 6,7 52,6 66,2 34,3 41,0

N3 8,0 55,2 67,4 34,4 42,1

К 8,2 54,8 67,8 34,3 41,4

яь 10,2 58,1 67,8 34,7 44,7

Сб 10,5 59,2 68,3 34,8 45,1

(*) - после 10-часовой работы при 973 К.

Результаты, представленные в табл. 1, показывают, что добавка щелочного металла, как правило, не ухудшает активности исходного катализатора. Исключение составляет литий, образец с содержанием которого проявляет меньшую активность во всем интервале температур. Дополнительное введение натрия или калия увеличивает степень превращения в низкотемпературной области. При этом активность при температуре 773 К снижается. Добавки рубидия и цезия приводят к увеличе-

mno производительности катализатора во всем интервале температур. Термостабильность катализатора, выраженная изменением степени превращения при температуре 723 К после 10-часовой работы при 973 К, несколько повышается в присутствии лития и снижается при введении добавок других щелочных металлов.

Серия катализаторов, приготовленных на основе контактной массы ИК-1-6, содержащих соединения переходных металлов хрома, железа, меди, кобальта, марганца, висмута испытана в условиях, аналогичных приведенным выше. При этом установлено, что добавка переходного металла не приводит к увеличению активности ванадиевого катализатора в низкотемпературной области.

Исследование вязкости систем проводили методом измерения электропроводности плава, основанном на зависимости между вязкостью и электропроводностью расплавов солей, выражающейся формулой Евстропьева:

X,m-r| = const, где х. - электропроводность расплава; г] - вязкость; m показатель степени. Исследовались системы на основе соединений щелочных металлов Li, К, Na, Rb, Cz, а также переходных металлов V, Cr, Mn, Fe, Си. Состав систем можно представитт. общей формулой Me^SC^ - Mc22(Sx)Oy, где Me1 - щелочной металл, Me2 -переходный металл. Из полученных результатов следует, что в целом вязкость расплава сульфатных систем снижается с увеличением температуры. Наименьшую вязкость во всем интервале температур имеют составы, содержащие соединения ванадия. Из ванадийсодержащих смесей (рис. 1.) наименьшие значения вязкости имеют расплавы, в состав которых входят соединения рубидия и цезия, причем их графические температурные зависимости практически совпадают. Более высокие величины показывает состав, содержащий соединения натрия. В целом для всех образцов, за исключением медьсодержащего, наблюдается снижение вязкости с увеличением порядкового номера щелочного металла.

Композиции на основе меди имеют пониженные значения вязкости по сравнению с другими системами, за исключением ванадиевых. В области температур выше 773 К для смесей, содержащих вместе с ме-

дыо соединения лития, калия или натрия наблюдаются примерно равные значения вязкости. Расплавы, включающие соединения хрома, марганца и железа практически не снижают своей вязкости во всем интервале температур. В низкотемпературной области все системы, не содержащие ванадия, не проявляют заметного снижения вязкости. По- видимому, при столь низких температурах вязкость плава определяется вязкостью лишь щелочной составляющей, а влияние переходного металла сказывается при более высоких температурах.

Поскольку активный компонент ванадиевых катализаторов находится в условиях реакции в жидком состоянии, нижний температурный

X, омисм"1

4 1-

973

Т,К

Рис. 1. Зависимость электропроводности (х, ом^м"1) расплавов систем Ме28С>4 - V20s от температуры (Т,К)

ф- Ь^СХ,; ■ - Ка2804; А - К2504; • - Шэ^С^;*- Сг2804

предел его работы ограничен температурой плавления. Добавка соединения, снижающего температуру плавления активного компонента, может снизить температуру зажигания ванадиевого катализатора и тем самым расширить температурный интервал его работы. Изучение литера-

туры в этом направлении показало, что такими соединениями могут быть соединения таллия.

Исследование зависимости вязкости системы К28207-На28207-ТЬБО^УгОз от температуры и состава проводили при соотношениях компонентов 6К28207: 4Ыа25207: 5Т12804:(2,5... 15)У205. (1),что соответствует отношению Ме:У=1:1 ...6:1, где Ме - (~Ыа+-К+У).

Результаты представлены на рис 2. Полученные данные дают возможность сделать вывод о том, что вязкость плава смеси любого состава монотонно снижается с увеличением температуры. Смеси с высоким содержанием У205 характеризуются относительно более высокими значениями вязкости расплава в низкотемпературной области (Т < 673 К), с увеличением температуры вязкость резко снижается. Для систем с

Рис 2. Зависимость электропроводности расплавов (х, ом 'м"1) систем Ка2Я207 - К282()7 - Т^О., - У205 от температуры (Т,К) (Ыа25207 + К^СЬ 4 Т12804) : У205 : 4- 1:1; А -2:1; х-3:1; • -4:1; о - 5:1; + -6:1. низким содержанием У2С>5 в целом характерно более резко выраженное снижение вязкости в области низких температур. Наименьшей вязко-

стью характеризуется при Т < 713 К расплав с соотношением Мс: V = 4:1, при Т > 713 К наименьшую вязкость имеет образец с соотношением Ме:У = 2:1. На основе системы (1) приготовлена серия катализаторов. Испытания контактных свойств проводили в интегральном реакторе в условиях: Сбо2 = 10% об; Со2 = 18,9% об; объемная скорость газа (ОСГ) - 4000 ч'1. Полученные данные показывают, что присутствие соединений таллия вместе с соединениями калия и натрия в составе активного компонента в целом приводит к увеличению активности ванадиевого катализатора, особенно при температурах ниже 723 К. Термостабилыюсть катализатора увеличивается с возрастанием концентрации таллия в составе активного компонента. Максимальное увеличение активности (на 6,5% при 648 К, на 12?/о при 673 К) достигается на катализаторе, отвечающем следующему составу, % масс.: Ш20 - 4,4-4,9; К20 - 14,3-15,9, У205 - 6,8-7,5; Т120 - 13,0-25,9; Б03 - 25,8-28,8; БЮ 2 - остальное.

При сопоставлении результатов прослеживается обратная зависимость между вязкостью расплава активного компонента и активностью катализатора, содержащего активный компонент данного состава, что

Таблица 2.

Зависимость активности таллийсодержащего катализатора от количественного состава

Состав активного компонента Степень превращения Б02 в БОз, %

катализатора, % масс. при температуре, К

У205 К20 №2О Т120 Б03 648 673 723 773 973 723*

8,1 17,2 5,2 4,8 31,0 8,8 22,5 74,9 91,2 46,6 67,3

7,5 15,9 4,9 13,0 28,8 11,8 31,3 78,2 92,1 47,1 73,1

7,1 15,0 4,6 20,0 27,1 13,2 33,7 79,6 92,4 47,7 74,1

6,8 14,3 4,4 25,9 25,8 11,7 31,1 77,8 90,8 46,7 70,1

6,2 13,1 4,0 37,5 23,6 9,2 28,6 74,3 90,7 46,5 68,1

(*) - после 10-часовой работы при 973 К.

дает возможность прогнозировать катализатор, активный в низкотемпературной области. В данном случае использование системы, имеющей низкошшвкую эвтекгику и характеризующуюся пониженной вязкостью в области температур 623-723К, в качестве активного компонента жидко-фазного сернокислотного катализатора, дало возможность синтезиро-

пап. контактную массу, имеющую повышенную активность в области низких температур.

В третьей главе приведены сведения о разработке высокотемпературного жидкофазного сернокислотного катализатора^ которая проводилась в направлении совершенствования химического состава активного компонента, а именно - частичная или полная замена ванадия в составе активного компонента более стойким к работе при высоких температурах переходным металлом.

Наиболее активными оксидами в процессе окисления концентрированных сернистых газов (КСГ) являются оксиды хрома (III), железа (III), меди (II), которые составляют основу многих неванадиевых катализаторов. Эти соединения и были избраны для разработки высокотемпературного жидкофазного сернокислотного катализатора.

Катализаторы, приготовленные методом смешения, подвергали ступенчатой термообработке при 373, 423, 473, 523, 723, 1023 К по 1-2 часа. Результаты испытаний представлены на рис 3, 4.

Возрастание активности наблюдается в ряду Сг<Ре<Си (рис. 3) независимо от соотношения оксидов щелочного и переходного металлов. При одном и том же компонентном составе активность зависит от соотношения ингредиентов. Наибольшую активность проявляет катализатор исходного состава СиО:К20:диатомит = 2:3:5. Контактные массы на основе композиций нескольких переходных металлов вместо одного менее активны, причем наиболее наглядно это выражается в низкотемпературной области (рис 4.).

Термостабильность (о термостабильности судили по изменению активности катализатора при 923 К до и после 10-часового перегрева катализатора при температуре 1023 К) для всех образцов высокая. Более того, полученные данные показывают увеличение активности катализаторов после перегрева практически для всех образцов. Оптимизацию меднокалиевого катализатора проводили, изменяя концентрацию оксида меди от 5 до 40% масс, при содержании оксида калия 30%, а концентрацию оксида калия изменяли в интервале 15-50% масс, при содержании СиО 20% масс. Кроме того, была проведена серия опытов с катализаторами в составе которых соединения 21атрия частично или полностью заменяли соединения калия. Результаты испытаний контактных свойств катализаторов показали, что изменение концентрации меди в катализа-

торе в большей степени сказывается на его активности, чем изменение содержания калия. Частичная замена натрия на калий (40-50%) увеличивает степень превращения в низкотемпературной области.

а)

Рис. 3. Зависимость степени превращения 802 в ЯОз (Х,%) от температуры (Т,К) для катализаторов, содержащих, % масс.: а) 15 К20 и 10 Мс„Опъ б) 15 К20 и 20 МепОт, в) 30 К20 и 10 МепОт, г) 30 К20 и 20 Ме„От, а - СггОз; А - Ре20з; х - СиО:

Рис 4. Зависимость степени превращения БОх в БОз (Х,%) от температуры (Т,К) для катализаторов, содержащих, % масс.:

Х-20 К20; ж - 15,56 Ре203, 6,23 СиО, 15,9 К20; в - 9,25 Ре203, 3,7 СиО, 16,7 К20; ♦ - 20 СиО, 30 К20

Термографические и рентгенографические исследования исходных и отработанных образцов позволяют сделать вывод, что окончательное формирование и стабилизация активного компонента меднокалисвых катали-заторов происходит в процессе катализа. Активный компонент наряду с оксидом и сульфатом меди предположительно содержит соединения типа полисульфокупратов калия. Поскольку каталитические свойства жидкофазных катализаторов во многом зависят от реологических свойств плава активного компонента, были проведены исследования по выявлению зависимости температуры плавления и вязкости меднока-лиевых систем.

Проведенные исследования показали, что в смеси Си804-К2801 наименьшая температура плавления соответствует отношению Си804: К2804 = 1:1 (масс.) и составляет 773 К. В системе Си804-КШ04 наименьшую температуру плавления имеют образцы, имеющие состав Си804:КН804^(1-3):(9-7). При частичной замене калия на натрий при соотношении компонентов Си804:КН804:Ка2804=1:0,5:0,5 температура

-----------------------------------™ АО<3 V

^^еюч/оаплл илалэа 1 /а*-* ^/и^-ч/^о XV.

Исследование зависимости вязкости от состава и температуры проводили для смесей Си804-К2804 и Си804-КН804 в интервале темпе-

П----

ратур 573 - 1073 К. В системе С^С^-К^С^ наименьшая температура, при которой электропроводность системы становится отличной от нуля (около 773 К), что можно объяснить появлением жидкой фазы. Наименьшая вязкость соответствует соотношению СиБО^К^С^ = 6:4...4:6. В системе СиБС^-КНЯС^ наименьшая вязкость в интервале 573-773 К характерна для соотношений СиЗО^К^С^ 1:9...3:7. В области температур 773-973 К минимум вязкости приходится на состав СиЗС^-КНБС^ = 4:6...6:4.

Наибольшую активность в серии катализаторов, приготовленной на основе Си8С>4 и К^С^ проявляет катализатор состава СиЗО^К^БОд -7:3...8:2 (табл. 3.). Этому контакту присуща и хорошая термостабильность - снижение степени превращения после перегрева при Т = 1023 К не превышает 3-5%.

Активность катализаторов, приготовленных с гидросульфатом калия с соответствующим составом (в пересчете на оксиды) несколько ниже, чем для катализаторов сульфатной системы (табл. 4.).

Таблица 3.

Активность меднокалиевых катализаторов на основе системы СиЯС^-К^С^

Соотношение К2804:Си804в катализаторе Степень превращения Б02 в БОз, % при температуре опыта,К

823 873 923 973 1023 923*

0:10 - - 14,9 33,1 29,3 16,8

1:9 3,7 29,2 42,7 41,0 25,6 43,3

2:8 8,4 30,6 47,9 43,3 28,3 48,0

3:7 15,8 33,6 52,7 45,2 29,9 48,8

4:6 14,5 31,6 42,2 43,7 27,6 38,6

5:5 12,2 22,6 38,6 31,4 22,6 34,4

6:4 12,1 22,0 36,7 29,1 21,5 29,4

7:3 12,0 20,6 29,9 28,0 20,7 28,0

8:2 11,2 19,4 21,9 20,5 19,2 12,3

9:1 10,1 18,6 20,0 18,8 19,0 14,9

10:0 - 4,2 18,3 20,3 24,0 18,6

(*) - после 10-часовой работы при 1023 К.

Анализируя данные таблиц 3 и 4, можно сделать вывод, что катализаторы с повышенным содержанием калия более активны в низкотемпературной области, тогда как увеличение концентрации меди способствует увеличению активности при Т > 873 К. При сопоставлении зависимостей от температуры и состава систем контактных и реологических свойств можно утверждать, что существует обратная зависимость между вязкостью плава активного компонента и активностью (производительностью) контактной массы. Катализаторы на основе КНЯО-, с повышен-

Таблица 4.

Активность меднокалиевых катализаторов на основе системы Си804-КШ04

Соотношение КПБ04:Си804 в катализаторе Степень превращения Б02 в БОз, % при температуре опыта, К

- 823 873 923 973 1023 923*

8:2 12.6 22,3 48,5 39,4 32,5 17,6

7:3 13,0 25,9 50,2 39,1 31,5 22,6

5:5 8,2 23,9 34,5 32,1 29,2 34,8

3:7 6,3 31,0 43,9 41,0 30,3 46,6

(*) - после 10-часовой работы при 1023 К.

ным содержанием калия,, с минимальной температурой плавления более активны в низкотемпературной области, а катализаторы на основе сульфата калия с более активны в высокотемпературной области.

Проведены также исследование контактных свойств катализаторов на основе мсднокалисвой системы с добавлением ванадия. Условия испытаний: СБОг = 20% об., Со2 = 16,7% об., ОСГ = 4000 1/ч, Т = 823973 К. Анализ полученных результатов (табл. 5) показывает, что активность меднокалиевого катализатора с добавкой У205 выше, чем активность контакта, не содержащего соединений ванадия. Оптимальное содержание пентаоксида ванадия составляет 0,6 - 3,8%, содержание сульфата меди - 7,9 - 11,5%, сульфата калия - 5,8 - 9,1%.

На основании проведенных исследований представлены варианты использования низко- и высокотемпературных катализаторов в условиях адиабатического окисления диоксида серы в контактном аппарате. Рассчитаны адиабаты для газов, содержащих от 15 до 35% Б02 и показано, что переработка таких газов возможна как при использовании на первых слоях только высокотемпературного катализатора, так и при использо-

Таблица5

Контактные свойства катализаторов на основе меди и ванадия

Состав активного компонента Степень превращения 802 в БОз, %

катализатора, % масс. при температуре, К

СиО К20 БОз 823 873 923 973 873*

4,0 5,3 9,7 0,3 18,1 38,2 49,3 47,1 38,0

7,9 5,3 12,4 0,6 32,4 57,3 58,1 47,7 53,3

9,5 6,2 14,7 1,1 44,2 63,2 59,2 48,7 63,0

9,8 7,1 15,8 2,2 52,1 64,0 62,8 48,3 63,8

10,0 7,9 16,6 3,1 75,2 73,2 61,9 47,0 71,5

11,5 9,1 19,3 3,8 73,3 71,8 57,7 46,8 71,2

12,3 10,9 20,5 5,0 69,2 65,1 53,2 40,2 59,8

(*) - после 10-часовой работы при 973 К.

вании сочетания низкотемпературного катализатора в верхней части слоя и высокотемпературного в нижней части. При этом возможны варианты использования сернокислотных систем как одинарного, так и двойного контактирования.

ВЫВОДЫ

1. Интенсификация сернокислотного производства требует применения специальных катализаторов: низко- и высокотемпературных, для работы в сочетании с обычными контактными массами в условиях адиабатического окисления концентрированных сернистых газов.

2. Контактные характеристики жидкофазных сернокислотных катализаторов в значительной степени определяются реологическими

свойствами активного компонента - вязкостью, температурой плавления и др., что дает возможность прогнозировать жидкофазный катализатор с заданными свойствам.

3. На основании исследований реологических свойств системы Me20-V20s-Sn0m разработан жидкофазный низкотемпературный катализатор, который содержит составе активного компонента наряду с соединениями калия, натрия, ванадия соединения таллия.

4. Моделирование известных промышленных катализаторов с заменой ванадия более термостабильным металлом позволяет синтезировать высокотемпературные катализаторы окисления диоксида серы. Активность соединений металлов в калийсодержаших катализаторах снижается в ряду Cu>Fe>Cr.

5. В системе C11SO4-K2SO4 наименьшие значения вязкости имеет расплав состава CuS04:K2S04 = 6:4...4:6, а в системе CUSO4-KHSO4 -наименьшая вязкость в интервале 573-773 К характерна для соотношений CuS04:K2S04= 1:9...3:7, а в области температур 773-973 К минимум вязкости приходится на состав CuS04-KHS04 = 4:6...6:4.

6. Наибольшей активностью катализаторов на основе системы CuS04-K2SC>4- диатомит обладает состав, содержащий сульфаты меди и калия в соотношении 7:3. Оптимальное содержание активного компонента (CuS04:K2S04=7:3) составляет 40% масс.

7. Активность катализатора возрастает при введении в состав активного компонента соединений натрия, лития, хрома и ванадия. Наиболее эффективны соединения ванадия.

8. Как раздельное, так и совместное применение разработанных катализаторов в практических условиях повышает надежность как контактного узла так и сернокислотной системы в целом.

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Стайнов Л.В., Нарочный Г.Б., Зубенко А.Ф., Сулима С.И. Высокотемпературные жидкофазные сернокислотные катализаторы.//'Синтез высших кислородных соединений и оксидных каталитических систем: Межвуз. сб. науч. тр. - Новочеркасск, 1989. - С. 94 - 99.

2. A.c. 1570102 (СССР). "Катализатор для окисления диоксида се-ры"/Стайнов Л.В., Сулима С.И., Таранушич В.А., Нарочный Г.Б., Зубен-

ко А.Ф.

3. A.c. 1702575 (СССР). "Катализатор для окисления диоксида се-ры'УСтайнов JI.B., Зубенко А.Ф., Капшуков В.К., Сулима С.И., Заславский Г.Ш., Явор В.И., Иванова И.Д.

4. Патент 1787131 (Россия). "Способ окисления сернистых обжиговых газов"/Сгайнов JI.В., ЯворВ.И., Сулима С.И., Иванова И.Д., Переседов Б.Г., Овчинников И.Ф., Чайкин С.П., Левкин B.C.// Опубл. в Б.И. -1993. -№ 1.

5. Стайнов Л.В., Сулима С.И. Сернокислотные катализаторы с жидкофазным состоянием активного компонента для нетрадиционных систем//Тезисы докл. XV Всес. конф. по хим. технологии неорганических. веществ. - Казань, 1991.- С. 192-193.

6. Сулима С.И., Стайнов Л.В. Исследование модельных систем на основе комплекса щелочных и переходных металлов..//Тез. докл. Всероссийской конференции по физико-химическому анализу многокомпонентных систем. Махачкала, 1997. С 30.