En général, la question de savoir comment obtenir du soufre est assez intéressante et divertissante, ne serait-ce que parce que le soufre fait partie non seulement de la roche et des roches naturelles et est nécessaire à la vie humaine, mais aussi au corps humain lui-même. Le soufre est un élément chimique non métallique et combustible typique. Depuis les temps anciens, les gens utilisaient le soufre dans la vie de tous les jours et trouvaient des moyens de l'extraire. À l'heure actuelle, de nombreuses méthodes de production de soufre ont été découvertes.

La méthode la plus courante pour produire du soufre est la méthode proposée en 1890 par G. Farsh. Il a suggéré que le soufre soit fondu sous terre et pompé à la surface à l'aide de puits. L'idée était que le soufre est fusible élément chimiquedont le point de fusion est de 113 ° C, ce qui facilite grandement le processus de sublimation. Sur la base de l'idée proposée, diverses méthodes d'obtention de soufre à partir de minerais de soufre et de gisements de montagne sont apparues:

• vapeur et eau
• filtration,
• thermique
• centrifuge,
• extraction.

Toutes ces méthodes et techniques sont largement utilisées dans l'industrie minière. La méthode d'extraction du soufre chimiquement pur finement dispersé du gaz naturel, qui est une matière première idéale dans les industries chimiques et du caoutchouc, est également populaire. Le soufre étant contenu en grande quantité sous forme gazeuse dans le gaz naturel, il précipite sur les parois des tuyaux lors de la production de gaz, les désactivant rapidement. Par conséquent, il y avait un moyen de l'attraper immédiatement après la production de gaz.

Comment obtenir de l'oxyde de soufre

L'oxyde de soufre (VI) est un liquide volatil et incolore avec une odeur piquante suffocante. Les méthodes les plus simples et les plus courantes pour produire de l'oxyde de soufre:

1. En présence d'un catalyseur, l'oxyde de soufre (IV) est oxydé par chauffage à l'air, produisant ainsi de l'oxyde de soufre (VI).
2. Décomposition thermique des sulfates.
3. L'oxyde de soufre (IV) est oxydé avec de l'ozone pour produire de l'oxyde de soufre (VI).
4. Dans la réaction d'oxydation de l'oxyde de soufre (IV), l'oxyde nitrique est utilisé, produisant ainsi de l'oxyde de soufre (VI).

Comment obtenir de l'oxyde de soufre 4

Oxyde de soufre (IV), ou gaz acide - gaz incolore avec une odeur asphyxiante caractéristique. Dans des conditions de laboratoire, l'oxyde de soufre (IV) est obtenu en faisant réagir de l'hydrosulfite de sodium avec de l'acide sulfurique ou en chauffant du cuivre avec de l'acide sulfurique concentré. Toujours dans la nature et les conditions de laboratoire, une méthode courante pour produire de l'oxyde de soufre (IV) par exposition acides forts   sur les sulfites et les hydrosulfites. À la suite d'une telle réaction, acide sulfureux, qui se décompose immédiatement en eau et oxyde de soufre (IV). Une méthode industrielle de production d'oxyde de soufre (IV) est la combustion du soufre ou la combustion des sulfures - pyrite.

Comment obtenir du soufre à partir de sulfure d'hydrogène

Un procédé de production de soufre à partir de sulfure d'hydrogène est mis en œuvre dans des conditions de laboratoire. Il convient de noter immédiatement qu'une méthode similaire de production de soufre doit être appliquée avec toutes les mesures de sécurité, car l'hydrogène sulfuré est une substance active et toxique. L'essence de la méthode est l'interaction (réaction) du sulfure d'hydrogène avec l'acide sulfurique, entraînant la formation d'eau, de dioxyde de soufre, de gaz et de soufre finement dispersé, qui restera au fond du tube à la fin de la réaction sous forme de précipité. Le précipité résultant a été filtré, lavé et laissé à sécher. Ce sera du soufre finement divisé.

L'invention concerne le domaine de la chimie et peut être utilisée pour produire du soufre. Le soufre est obtenu par oxydation en une étape de l'hydrogène sulfuré par le chlore en phase gazeuse avec libération de soufre et de chlorure d'hydrogène. Un mélange de chlorure d'hydrogène et d'hydrogène avec un rapport volumique de 8: 1 est dirigé vers la chloration de l'oxyde de fer (III) à une température de 1000-1200 ° C. Le chlorure de fer (II) résultant est isolé du mélange gazeux des produits de réaction et oxydé avec de l'oxygène pour produire du chlore renvoyé au stade d'oxydation du sulfure d'hydrogène et de l'oxyde de fer. L'oxyde de fer (III) obtenu est renvoyé à l'étape de chloration. L'invention permet d'obtenir du soufre à partir de sulfure d'hydrogène avec une productivité spécifique élevée sans l'utilisation de catalyseurs et les coûts directs de l'énergie électrique. 2 ave.

L'invention concerne le domaine de la technologie chimique substances inorganiques, notamment à la production de soufre élémentaire.

Un procédé connu de production de soufre à partir de sulfure d'hydrogène par sa décomposition thermique (brevet US 4302434 (1981)). La méthode consiste dans le fait qu'un gaz contenant du sulfure d'hydrogène traverse une zone de décomposition à une température de 850-1600 ° C, et à la sortie de celui-ci, il est refroidi à 110-150 ° C, à la suite de quoi le soufre élémentaire est déposé. Les inconvénients de cette méthode sont la forte intensité énergétique et l'extraction incomplète du sulfure d'hydrogène du gaz source résultant d'une dissociation thermique incomplète et d'une recombinaison partielle des molécules d'hydrogène et de soufre lors du refroidissement.

Un procédé plasma connu pour produire du soufre et de l'hydrogène à partir de sulfure d'hydrogène (brevet français 2620436 (1989)). Il consiste dans le fait que le plasma obtenu dans une torche à plasma est mélangé à un gaz contenant du sulfure d'hydrogène. La température du mélange peut atteindre des valeurs auxquelles presque tout l'hydrogène sulfuré est à l'état dissocié. Ensuite, les produits de dissociation sont rapidement refroidis, retirés de la zone de réaction et séparés. L'inconvénient de cette méthode est l'incapacité à utiliser efficacement comme matières premières des gaz à faible teneur en sulfure d'hydrogène en raison d'une augmentation excessive de la consommation d'énergie spécifique pour la conversion du sulfure d'hydrogène dans de tels mélanges.

Plus économique en termes de coûts d'énergie électrique est la méthode plasma-chimique pour produire du soufre et de l'hydrogène à partir de sulfure d'hydrogène en utilisant un plasma hors équilibre qui agit sélectivement sur les molécules de H 2 S (RF Patent 2131396 (1999)). Le plasma contenant de l'hydrogène atomique est mélangé avec un gaz contenant du sulfure d'hydrogène dans un réacteur à écoulement rapide à l'extérieur de l'espace de décharge. L'utilisation d'hydrogène à l'état dissocié thermiquement comme gaz pour créer un plasma permet de réduire la consommation d'énergie du procédé et d'assurer la conversion complète de l'hydrogène sulfuré dans les mélanges gazeux, y compris ceux à faible teneur. Les conditions de mise en œuvre du procédé chimique plasma hors équilibre dans un réacteur à flux rapide sont choisies de manière à assurer le mélange du plasma d'hydrogène avec le gaz contenant du sulfure d'hydrogène pour des durées beaucoup plus courtes que les temps de recombinaison des particules actives. Il est possible de le faire à une pression dans le réacteur de 5-50 kPa et une consommation d'énergie allant jusqu'à 3,7 kW * h / kg H 2 S.

Un inconvénient commun de toutes les méthodes connues de décomposition thermique du sulfure d'hydrogène sont les coûts spécifiques élevés de l'énergie thermique ou électrique. La réduction des coûts grâce à l'utilisation de plasma hors équilibre et éventuellement d'une centrifugeuse à plasma pour le durcissement "à chaud" des produits de dissociation (brevet RF 2129584 (1999)) nécessite une réduction de pression multiple dans le réacteur par rapport à la pression normale et réduit ainsi leur productivité spécifique et leur attractivité technologique pour la production. Dans ce cas, le coût direct de l'énergie électrique est assez élevé.

Les inconvénients indiqués sont privés de méthodes chimiques pour la conversion du sulfure d'hydrogène. La méthode la plus connue pour produire du soufre élémentaire à partir de sulfure d'hydrogène est le procédé Klaus (Technologie chimique des substances inorganiques. Livre 2. Manuel / édité par TG Akhmetov. - M .: École supérieure, 2002. - 533 p.) . Le sulfure d'hydrogène est divisé en deux courants et la majeure partie est oxydée avec de l'oxygène atmosphérique dans le four du générateur à une température de 900-1300 ° C avec formation de soufre, d'oxyde de soufre (IV) et de vapeur d'eau. Le soufre élémentaire est isolé des produits de la réaction et la phase gazeuse est envoyée aux étapes catalytiques ultérieures d'oxydation de la quantité restante de sulfure d'hydrogène. Les inconvénients de la méthode sont le procédé en plusieurs étapes, la consommation d'énergie et la présence de gaz d'échappement contenant des composés soufrés.

Il existe différentes méthodes d'oxydation en plusieurs étapes de l'hydrogène sulfuré avec de l'oxygène à une température de 250-350 ° C dans un lit fluidisé d'un catalyseur, tandis que le degré total de conversion de l'hydrogène sulfuré atteint 97-99% (brevets RF 2057061, 2041163). Les inconvénients de ces méthodes sont la faible productivité spécifique du procédé, la nécessité de régénérer le catalyseur, la difficulté de maintenir le régime du lit fluidisé.

Un inconvénient commun des méthodes de production de soufre par oxydation directe de l'hydrogène sulfuré avec de l'oxygène à des températures de 200 à 400 ° C est la nécessité d'utiliser un catalyseur spécial, car à des températures élevées (900-1300 ° C), lorsqu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des catalyseurs, la réaction d'oxydation se déroule avec un rendement en soufre très faible dans des conditions d'équilibre thermodynamique.

La méthode la plus proche de l'invention proposée est l'oxydation du sulfure d'hydrogène par le chlore en phase gazeuse (AVSims, I. Sheinbaum. Le procédé de chloration directe des effluents gazeux des centrales géothermiques - réduction du sulfure d'hydrogène. Rapport pour le Département américain de l'énergie. Contrat DE-AC03 -82SF-11664, juin 1983). L'oxydation du sulfure d'hydrogène avec du chlore ne nécessite pas l'utilisation d'un catalyseur, et lorsque les gaz sont mélangés, il se produit spontanément avec une libération importante d'énergie thermique. En mode combustion dans la zone de réaction, la température du gaz peut atteindre 1100 ° C. Le degré de conversion du sulfure d'hydrogène en soufre en une étape est de 99,8%. Après la séparation du soufre élémentaire de la phase gazeuse, le chlorure d'hydrogène est absorbé par l'eau, puis la solution résultante acide chlorhydrique   soumis à une électrolyse pour la récupération du chlore. Cependant, l'utilisation de l'étage d'électrolyse entraîne des coûts directs importants d'énergie électrique et une faible productivité spécifique globale du procédé.

La présente invention concerne le développement d'un procédé de haute performance pour produire du soufre à partir de sulfure d'hydrogène en utilisant de l'hydrogène, de l'oxygène et du chlore et de l'oxyde de fer (III) recyclés dans le procédé comme réactifs. Le problème est résolu par l'oxydation du sulfure d'hydrogène par le chlore en phase gazeuse, la séparation du soufre et le recyclage du chlore du chlorure d'hydrogène dans un processus en deux étapes de conversion fer-hydrogène.

Du sulfure d'hydrogène et du chlore d'un rapport volumique de 1: 1 sont introduits dans le réacteur d'oxydation à une température\u003e 150 ° C et une pression de 0,1 MPa, où la réaction se déroule

H 2 S + Cl 2 \u003d S + 2HCl

Avec un dosage strict de sulfure d'hydrogène et de chlore, aucune formation associée de chlorures de soufre n'est observée. Après la séparation du soufre élémentaire de la phase gazeuse, le chlorure d'hydrogène est envoyé vers une conversion d'hydrocarbures en deux étapes pour la récupération du chlore.

Au premier stade de la conversion hydro-hydrogène du chlorure d'hydrogène en un four rotatif à une température de 1000-1200 ° C, l'oxyde de fer granulaire (III) est alimenté à travers un appareil de mesure. En mode contre-courant, l'oxyde de fer (III) solide est chloré avec un mélange gazeux de chlorure d'hydrogène et d'hydrogène dans un rapport volumique de 8: 1, une pression de 0,1 MPa selon la réaction

Après avoir abaissé la température du mélange gazeux des produits de réaction à 500-600 ° C, du chlorure de fer (II) solide en est libéré, et le mélange de chlorure d'hydrogène en excès et de vapeur d'eau est séparé, après quoi le chlorure d'hydrogène gazeux séché est renvoyé à l'étape de chloration.

Dans la deuxième étape du processus de conversion, le chlorure de fer solide (II) est évaporé à une température de 1000-1200 ° C et introduit dans le réacteur d'oxydation, où il est mélangé avec de l'oxygène:

Pour accélérer la nucléation des particules, il est recommandé d'introduire des noyaux d'oxyde de fer (III) dans le flux. Après isolement de la phase gazeuse, l'oxyde de fer (III) solide est granulé et renvoyé à l'étape de chloration.

Le chlore gazeux régénéré est renvoyé dans le réacteur d'oxydation du sulfure d'hydrogène.

La productivité spécifique du processus de conversion fer-hydrogène au stade de la chloration de l'oxyde de fer (III) par le chlore lié peut atteindre 130 t / (m 3 * h) Cl 2. L'étape d'oxydation du chlorure de fer (II) par l'oxygène en phase gazeuse est limitative dans l'ensemble du processus, et la productivité spécifique du réacteur d'oxydation peut atteindre 3 t / (m 3 * h) Cl 2. La consommation d'hydrogène pour la régénération de 1 tonne de chlore est de 14,1 kg, la consommation d'oxygène est de 677 kg.

La consommation de réactifs pour produire 1 tonne de soufre est de 31,3 kg d'hydrogène et 1,5 tonne d'oxygène.

À une température de 150 ° C et une pression de 0,1 MPa, du sulfure d'hydrogène est introduit dans le réacteur d'oxydation à un débit de 263,5 dm 3 / s et du chlore est fourni à un débit de 263,5 dm 3 / s. À la suite de la réaction, du soufre élémentaire est formé à un débit de 0,38 kg / s et du chlorure d'hydrogène à un débit de 527 dm 3 / s. Une fois le soufre séparé de la phase gazeuse, le chlorure d'hydrogène est envoyé vers une conversion fer-hydrogène en deux étapes.

À une température de 1100 ° C, de l'oxyde de fer granulaire est introduit dans un four à tube rotatif à un débit de 0,94 kg / s. À contre-courant à une pression de 0,1 MPa, un mélange gazeux de chlorure d'hydrogène et d'hydrogène est fourni au four avec un rapport de 8: 1 à un débit de 1186 dm 3 / s. A la sortie du four, du chlorure de fer (II) est formé à un débit de 1,49 kg / s et un mélange gazeux de chlorure d'hydrogène et de vapeur d'eau avec un rapport de 2: 1,5 à un débit de 922,3 dm 3 / s. À une température de 550 ° C, le chlorure de fer (II) se condense de la phase gazeuse et est transporté vers l'évaporateur. Après séparation de l'eau, le chlorure d'hydrogène gazeux en circulation à un débit de 527 dm 3 / s est renvoyé dans le mélangeur pour obtenir un mélange gazeux chloré hydrogène-chlorure d'hydrogène.

Dans le réacteur d'oxydation d'un volume de 1 m 3 à une température de 1100 ° C et une pression de 0,1 MPa, du chlorure de fer gazeux (II) est alimenté par l'évaporateur à une vitesse de 263,5 dm 3 / s et de l'oxygène à une vitesse de 395,2 dm 3 / s. A la sortie du réacteur, du chlore est formé à raison de 263,5 dm 3 / s et de l'oxyde de fer à raison de 0,94 kg / s. L'oxyde de fer solide (III) est granulé et renvoyé au doseur dans l'étape de chloration.

Consommation totale de réactif: sulfure d'hydrogène 263,5 dm 3 / s, hydrogène 131,8 dm 3 / s, oxygène 395,3 dm / s.

À une température de 150 ° C et une pression de 0,1 MPa, du sulfure d'hydrogène est fourni au réacteur d'oxydation à un débit de 790,5 dm 3 / s et le chlore est fourni à un débit de 790,5 dm 3 / s. À la suite de la réaction, du soufre élémentaire est formé à un débit de 1,14 kg / s et du chlorure d'hydrogène à un débit de 1581 dm 3 / s. Une fois le soufre séparé de la phase gazeuse, le chlorure d'hydrogène est envoyé vers une conversion fer-hydrogène en deux étapes.

À une température de 1100 ° C, de l'oxyde de fer granulaire est introduit dans un four à tube rotatif à un débit de 2,81 kg / s. A contre-courant à une pression de 0,1 MPa, un mélange gazeux de chlorure d'hydrogène et d'hydrogène est fourni avec un rapport de 8: 1 à une vitesse de 3557 dm 3 / s. A la sortie du four, du chlorure de fer (II) se forme à raison de 4,47 kg / s et un mélange gazeux de chlorure d'hydrogène et de vapeur d'eau avec un rapport de 2: 1,5 à une vitesse de 2767 dm 3 / s. À une température de 550 ° C, le chlorure de fer (II) se condense de la phase gazeuse et est transporté vers l'évaporateur. Après séparation de l'eau, le chlorure d'hydrogène gazeux circulant à un débit de 1581 dm 3 / s est renvoyé dans le mélangeur pour obtenir un mélange gazeux chloré hydrogène-chlorure d'hydrogène.

UDC 661.214.232

CARACTÉRISTIQUES DE LA TECHNOLOGIE DE PRODUCTION DE SOUFRE ÉLÉMENTAIRE DANS LES INSTALLATIONS KLAUS À PARTIR DE SOUFRE D'HYDROGÈNE DE GAZ ACIDES

Ayapbergenov Erbolat Ozarbaevich
JSC "KazNIPImunaigas"
Master d'ingénierie et de technologie

CARACTÉRISTIQUES DE LA TECHNOLOGIE DU SOUFRE ÉLÉMENTAIRE AUX PLANTES À CLAUS SULFURE D'HYDROGÈNE DE GAZ ACIDES

Ayapbergenov Erbolat Ozarbaevich
AO "KazNIPImunaygaz"
maître des techniques et de la technologie

Lien bibliographique vers l'article:
  Ayapbergenov E.O. Caractéristiques de la technologie de production de soufre élémentaire dans les usines Claus à partir de sulfure d'hydrogène de gaz acides // Modern Scientific Research and Innovation. 2012. No 10 [Ressource électronique] .. 09.2017).

Les gaz de sulfure d'hydrogène générés lors du nettoyage des gaz d'hydrocarbures des composants acides sont généralement transformés en acide sulfurique ou soufre élémentaire. Pour utiliser le sulfure d'hydrogène gazeux en soufre élémentaire, le procédé Klaus ou ses diverses modifications, bien connues dans le monde, sont généralement utilisées. Actuellement, la quasi-totalité du volume de production industrielle de soufre est obtenue sur la base de ce procédé. L'utilisation du soufre du pétrole raffiné est d'une grande importance environnementale.

L'essence du procédé Klaus est le traitement du sulfure d'hydrogène gazeux en soufre par la méthode oxydative en utilisant des étapes thermiques et deux à trois étapes catalytiques.

Le gaz acide fourni à l'usine de Claus est soumis à une combustion à haute température (900 - 1300 ° С) dans une flamme libre en présence d'une quantité stœchiométrique d'air pour obtenir du soufre élémentaire (rendement jusqu'à 70%) et du dioxyde de soufre conformément aux équations:

, (1)

. (2)

Il est généralement admis qu'avec une quantité stoechiométrique d'oxygène dans le four, une partie du H 2 S réagit selon la réaction (1) et un tiers du H 2 S n'ayant pas réagi réagit selon la réaction (2). Par conséquent, à la sortie du four sous gaz, le rapport H 2 S / SO 2 est égal à 2.

Cependant, la formation de soufre par le monoxyde de soufre semble être plus correcte. Ensuite, le mécanisme de combustion à la flamme du sulfure d'hydrogène sera exprimé par les équations suivantes:

, (3)

, (4)

, (5)

Les réactions (3) et (4) se déroulent à un rythme élevé, de sorte que la production de soufre sera limitée par la vitesse de réaction (5).

L'anhydride sulfurique obtenu par la réaction (2) est oxydé sur un catalyseur de bauxite à structure hydroargillite à une température de 370 - 400 ° C selon les réactions:

, (6)

, (7)

La réaction se déroule partiellement au stade thermique lors du refroidissement du flux gazeux, mais dans une plus large mesure au stade de l'oxydation catalytique.

L'air est fourni à la chambre de combustion de telle sorte qu'à la sortie du four le rapport H 2 S: SO 2 soit 2: 1 (conformément à la réaction ultérieure de l'oxydation catalytique de l'hydrogène sulfuré avec du dioxyde de soufre). La teneur en oxygène des gaz d'échappement doit être minimisée, car sa présence contribue à la sulfatation du catalyseur à base d'oxyde d'aluminium.

A toutes les étapes du processus, le degré de conversion du sulfure d'hydrogène est recherché pour amener à un état d'équilibre thermodynamique. La conversion à l'équilibre du sulfure d'hydrogène en soufre dans la plage de températures de 150 ÷ \u200b\u200b1300 ° C est illustrée à la figure 1.

Figure 1. - Dépendance à la température du degré d'équilibre thermodynamique de conversion de H 2 S en soufre élémentaire vaporeux

Dans le processus de Klaus, les réactions se déroulent dans trois zones: 1 - haute température (supérieure à 800 ° C), où la conversion de H 2 S en soufre atteint 70 - 80% et augmente avec l'augmentation de la température, car l'hydrogène sulfuré commence à se décomposer en éléments; 2 - zone de transition dans laquelle la diminution du rendement en soufre à une température de 530 - 730 ° C est due à l'association du soufre de type S 2 dans les espèces de molécules supérieures S 4, S 6, S 8; 3 - zone catalytique à basse température, dans laquelle une baisse de température augmente le degré de conversion.

La réaction dans la flamme conduit à la conversion du sulfure d'hydrogène en soufre élémentaire, à la formation de dioxyde de soufre et à la destruction des impuretés qui pourraient désactiver le catalyseur. Le soufre se forme dans la zone à haute température de la flamme sous la forme de S 1-2; dans la zone à basse température, S 3-8.

La présence dans le gaz acide des composants dits indésirables (CO 2, vapeur d'eau et hydrocarbures) peut entrer dans des réactions secondaires, conduisant à une diminution de la conversion de l'hydrogène sulfuré en soufre et à la formation de composés pouvant entrer dans la réaction de formation de soufre dans les étapes ultérieures (catalytiques) du processus:

Les hydrocarbures brûlent avec la formation de CO 2, CO, H 2 O, H 2. À des températures élevées dans la flamme à la suite de l'interaction d'un hydrocarbure avec de la vapeur de soufre, du disulfure de carbone se forme:

,

,

.

L'hydrogène libre formé lors de la dissociation thermique du sulfure d'hydrogène, réduit le dioxyde de carbone en oxyde qui, en interagissant avec le soufre, forme du sulfure de carbone:

;

;

.

Lorsque la température du gaz diminue, la réaction mène dans la direction opposée avec la formation de sulfure d'hydrogène, cependant, la vitesse de la réaction inverse ralentit avec la température décroissante. Pour la conversion complète du sulfure de carbone, il est nécessaire de le réaliser sur le catalyseur à une température non inférieure à 350 ° C. Le catalyseur de bauxite, qui est utilisé pour l'oxydation par contact de l'hydrogène sulfuré, peut être efficace pour la conversion du sulfure de carbone, cependant, la plus grande conversion sera dans le cas de l'utilisation d'Al 2 O 3 actif:

;

.

À cet égard, le schéma le plus courant avec deux étapes catalytiques. Lors de la conversion de gaz contenant du sulfure de carbone, la température à laquelle les gaz entrant dans le convertisseur de l'étape 1 doivent être chauffés est prise de 230 à 280 ° C de sorte que la température des gaz sortant du 1er convertisseur soit d'au moins 350 ° C pour atteindre la plénitude. Réactions COS et SO 2.

Une étude du mécanisme de formation du disulfure de carbone et du sulfure de carbone a montré qu'ils se forment de manière autonome. La formation de disulfure de carbone est favorisée principalement par les hydrocarbures aromatiques.

En raison de la teneur élevée en vapeur d'eau dans le gaz obtenu au stade thermique et entrant dans le catalyseur, CS 2 et COS en présence de catalyseurs de procédé sont partiellement hydrolysés. Le taux d'hydrolyse augmente avec l'augmentation de la température dans le convertisseur (ainsi, le taux d'hydrolyse de CS 2 augmente environ deux fois pour chaque 20 ° C). La température à la sortie du premier convertisseur est maintenue entre 320 et 360 ° C, tandis que le degré de conversion du COS atteint 90%, CS 2 - 70 - 75% (malgré cela, la perte de soufre sous forme de CS 2 et COS est très sensible).

La présence d'ammoniac dans le gaz acide fourni à l'usine, s'il traverse le four en tout ou en partie sans brûler, entraîne également des réactions secondaires, la formation (due à la réaction avec le soufre) de complexes d'ammonium solide dans les parties les plus froides de l'usine, la formation possible d'oxyde nitrique en présence d'oxygène, ce qui favorise l'oxydation du dioxyde de soufre en trioxyde. Ce dernier, lorsqu'il interagit avec l'eau, forme de l'acide sulfurique qui, avec des problèmes de corrosion, améliore la sulfatation du catalyseur - l'oxyde d'aluminium. Afin d'éviter ces réactions, il est nécessaire d'éliminer l'ammoniac du flux d'alimentation au stade de la combustion thermique.

;

;

;

.

Le soufre a une volatilité inférieure à celle des autres composants du mélange gazeux; par conséquent, il est éliminé du courant de procédé par condensation après le four de réaction et chaque convertisseur catalytique. Cela vous permet de déplacer l'équilibre de la réaction vers la formation de soufre et de réduire le point de rosée du soufre dans les gaz, ce qui, à son tour, permet d'abaisser la température dans les convertisseurs catalytiques, en évitant le dépôt de soufre sur le catalyseur. Ce principe sous-tend le fonctionnement des étages catalytiques des usines Klaus.

Sur la base de calculs thermodynamiques, certains chercheurs recommandent l'utilisation de trois ou quatre convertisseurs catalytiques fonctionnant dans des conditions stationnaires à très basse température. Dans ce cas, il est possible d'atteindre une production totale de soufre supérieure. Cependant, avec la technologie moderne, ces résultats ne sont pas atteints en raison de limitations cinétiques, par exemple, en raison du dépôt de soufre dans les pores du catalyseur.

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