ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені «химиялық технология»

Контактілі әдісте көбінесе катализатор ретінде платина қолданылады. Бірақ ол өте қымбат, әрі мышьяк сияқты заттармен өте улы қоспа түзеді. Сондықтан темір оксиді қолданылады. Ол бағасы жағынан арзан, және де мышьякпен уланбайды, бірақ газдық қарапайым құрамымен каталитикалық активтілік көрсепейді. Сондықтан тек 625 ºС жоғары.

Ванадийлі катализатордың активтілігі төмен, әрине платиналықпен салыстырғанда, бірақ бағасы төмен және мышьякпен қосылыстары платинаға қарағанда бірнеше мың есе төмен. Бұл катализатор өте тиімді болғандықтан, күкірт қышқылын өндіруде тек осы катализатор қолданылады.

Ванадийлі контактілі масса шамамен 7% V₂O₂; ал активатор ретінде сілтілік металл оксидтері, соның ішінде K₂O активаторы қолданылады; Негізінде ванадийлі контактілі масса гранула, таблетка немесе сақина тәрізді болады. Катализ кезінде K₂O активаторы K₂S₂O₇ бетіндегі V₂O₅ жұқа қабат болып орналасады.

Ванадийлі контактілі масса шамамен 400-600 ºС жоғарылатса катализатордың активтілігі керісінше төмендейді. Себебі активті компоненттер K₂S₂O₇ ерімейтін активсіз қосылыстар түзеді. Керісінше температураны төмендеткенде катализатордың активтілігі бірден төмендейді. Себебі V⁺⁵ ионы аз активті VOSO₄ ванадии сульфатына, яғни V⁺⁴ ауысады.

Катализ процесс келесі сатылардан тұрады:

1. 
   Әрекеттесуші компоненттердің диффузиясы;
   
2. 
   Катализатордың оттегіні сорбциялау;
   
3. 
   SO₂ молекуласының SO₂*О катализатор комплексінің түзілуі;
   
4. 
   SO₃ катализатор комплексінің түзілуі;
   
5. 
   SO₃ десорбциясы;
   
6. 
   SO₃ диффузиясы.
   

;

Мұндағы: , , - берілген сәттегі концентрация;

- тепе-теңдіктегі концентрация.

Концентрацияны бастапқы кинетикалық теңдеумен алмастырса келесі түрде болады:

- тотығу дәрежесі;

- уақыт.

Ол аппаратта келесі теңдеумен анықталады:

Мұндағы: - газ көлемі;

- аппараттағы контактілі масса.

Күкірт қышқылының өндірісінің контактілі әдісінің технологиялық схемасы 1-суретте көрсетілген.