210
Как известно [1], при избытке кислорода (в газовоздушной смеси) реакция
протекает по уравнению (1.), что также подтверждено
нами результатами
газохроматографического анализа продуктов каталитического окисления
сероводорода, где обнаружено наличие эквивалентного количества SO
2
в
продуктах реакции окисления сероводорода. Поскольку закономерности
подбора
и
характер
функции,
выполняемой
катализатором
термокаталитического сенсора неразрывно связаны с
механизмом окисления
сероводорода на поверхности активного чувствительного элемента, рассмотрим
некоторые вопросы кинетики исследуемого процесса.
Устранение возможного влияния на скорость реакции переноса
реагирующих веществ к внешней и внутренней поверхности гранул
катализатора представляеця одним из важнейших и необходимых этапов
разработки катализатора чувствительного элемента термокаталитического
сенсора сероводорода. В литературе отсутствуют какие-либо данные о влиянии
линейной (прямо пропорциональной зависимости)
скорости газового потока и
величины гранул катализатора на глубокое окисление сероводорода. Это
обстоятельство не позволяет даже ориентировочно оценить границы изменения
указанных параметров, обеспечивающих протекание реакции в кинетической
области на поверхности катализатора чувствительного элемента сенсора.
Влияние линейной скорости газового потока исследовалось в интервале
0,50-4,00 см/с. в диапазоне температур 200-225°С.
Линейную скорость
варьировали изменением количества подаваемой в реактор смеси сероводорода
с воздухом. Постоянство скорости подачи сероводорода достигалось при
соотвецтвующем изменении загрузки катализатора. Влияние линейной
скорости газового потока на окисление сероводорода показывают,
что в
исследованном интервале температур увеличение линейной скорости газового
потока 0,50 - 1,50 см/с. сопровождаеця повышением скорости окисления
сероводорода. Дальнейший рост линейной скорости до 4,00 см/с. не оказывает
существенного воздействия на скорость окисления. Следовательно, в интервале
линейной скорости 0,50 - 1,50 см/с. кинетика реакции осложнена транспортом
(массопереносом) реагирующих веществ к внешней поверхности гранул
катализатора, при линейных скоростях газового потока 1,50 см/с. и выше
внешне диффузионное торможение не наблюдаеця.
Для исследования влияния размера зерна
катализатора на скорость
окисления сероводородов были проведены эксперименты, в которых величину
гранул катализатора варьировали от 0,05-0,1 до 0,5-1,0 мм. Эксперименты
проводили при температуре 200°С, парциальном давлении сероводорода 0,02
атм., кислорода 0,25 атм. и линейной скорости газового потока 1,50 см/с.
Полученные данные свидетельствуют, что величины зерна катализатора в
диапазоне от 0,05-0,1 мм до 0,5-1,0 мм не сказываеця на
степени глубокого
окисления сероводорода, что указывает на оцуцтвие влияния переноса
реагирующих веществ во внутрь гранулы катализатора на кинетику изучаемой
реакции.
211
Эксперименты показали, что в изученном
интервале температур при
линейных скоростях газового потока выше 1,50 см/с и размерах зерен
катализатора от 0,05 до 1,00 мм реакции глубокого окисления сероводорода в
присуцтвии катализатора измерительного чувствительного элемента сенсора
сероводорода (NiS-V
2
S
5
- Pt) протекает в кинетической области.
Do'stlaringiz bilan baham: