Ўзбекистон Республикаси Олий ва махсус ўрта таълим вазирлиги олий ўқув юртларининг талабалари учун дарслик сифатида тавсия этган

68-расм. Олтингугурт SO₂ оксиднинг турли ҳароратларда оксидланиши.
Бундай ўзгаришлар пастроқ ҳароратда ванадиГг катализаторлари-нннг активлиги ва хизмаг қилиш муддати тез камаядн. Платина катализаторлари заҳарларга ннсбатан'яна ҳам ссзгирдир.
Олтингугурт (IV)-оксиди SO₂ нинг реакдияси қаттиқ катализатор иштирокида газсимон моддаларнинг ўзаро таъсиридан газсимон маҳсулот ҳосил бўлиши билан боради. Бу — гетероген - каталитик реакциядир. Шубҳасиз, унинг тезлиги газлар билан тўқнашадиган қатгиқ катализаторлар сиртининг катталиги билан ортади. Бу қонуният, айниқса доначаларнинг диаметри, масалан, 1 мм атрофида бўлган қаттиқ моддалар билан қайновчи қатламда амалга ошириладиган жараёнларда жуда яхши фойда берлиши сизга маълум.
9-§. Олтингугурт (IV)-оксиди SO₂ ни оксидлашнинг оптимал шароитлари
Олтингугурт (IV)-оксиди SO₂ ни олиниши ва оксидланиши реакцияларининг физик-кимёвий характеристикаларини солиштириб, улар ўртасидаги кескин фарқни кўрасиз: биринчи реакция қайтмас ва каталитик эмас, иккинчисн—қайтар ва каталитикдир.
Катализатор танлаш. Каталитик реакцияларни ўтказишда катализаторнинг актмвлиги жуда катта аҳамиятга эга ва бу активликнинг таркибига ва тайёрлаш усулига боғлиқ. Бу реакцияни ўтказишда маълум катализаторларнинг ичида энг активи — платинали катализатордир, лекин у қиммат туради, темир (III)оксиднинг эса активлиги кам, шунинг учун саноатда ванадийли катализаторлар ишлатилади.
Ҳарорат танлаш. Катализатор иштирокида борадиган реакциянинг энг пасг ҳароратси тахминан 450° С га , энг юқориси эса 620⁰С га тенг. Ҳароратни шу чегараларда танлашга тўғри келади. Қайтар реакциянинг оптимал шароитларини танлашда мувозанатнинг силжиши мумкинлигини ҳисобга олмоқ керак, оксидланиш даражаси 98% га яқин бўлиши учун тахминан 450°С га ҳароратда, атмосфера босимида ва ортиқча кислород иштирокида эришиш мумкин. Лекин бу шароитларда реакция жуда секин боради ва реакторнинг унумдорлиги (вақт бирлиги ичида ҳосил бўлган маҳсулот миқдори) кам бўлади. Савол ва топшириқлар
1.Катализатор активлиги қандай аниқланади?
2.Нима сабабдан катализатор активлигини маълум узоқ вақт ичида доимий даражада ушлаб туриш керак?
3.Нима сабабдан сульфат кислота ишлаб чиқаришда аввал ишлатиладиган платина ва темир (III) – оксиди асосидаги катализаторлар кейинчалик ванадийли катализатор билан алмаштирилди?
4.Нима сабабдан: а) иссиққа чидамли катализаторларни; б) паст ҳароратларда ишлайдиган катализаторларни топишга қаратилган изланишларга катта эътибор берилмоқда?
5.Каталитик реакцияларни ўтказиш учун дастлабки моддаларни қандай тайёрлаш керак?
6.Гетероген реакцияларни бошқариш қонунпятларидан газлар орасидаги гетероген—каталитик реакцияларда фойдаланса бўладими?
7.Олтингугурт (IV)-оксидини контакт оксидлаш жараёнида иссиқлик алмашиниши қандай роль ўйнайди?
8.Нима сабабдан олтингугурт (IV)-оксидини иложи борича тўла оксидлашга ҳаракат қилинади? Бунинг икки сабабини айтинг.
9.Саноатда олтингугурт (IV)-оксиди SO₂ ни оксидлашнинг қуйидаги усули тобора кенгайиб бормоқда: аввал биринчи босқичда ҳосил бўлган олтингугуртнинг (IV)оксиди SO₂ ни газ аралашмасидан ажратиб олинади кейин қолган аралашмани иккинчи босқичга узатилади. Шунинг эвазига олтингугурт (IV)-оксиди SO₂ ни оксидлаш даражаси 97 — 98% дан 99,5% гача етади. Нима учун?
10.Заводларда қаттиқ катализаторлар иштирокида газ ар орасидаги каталитик реакцияларни ўтказишнинг қандай қонун-қоидалари мавжуд?
11.Олтингугурт (IV)-оксди SO₂ ни контакт оксидлаш жараёнининг такомиллаштириш имкониятларни кўриб чиқинг ва жавобингизни изоҳлаб беринг.
1)Реакция тезлиги қайновчи катализатор қатламида ўтказилганда ҳаракат сиз қатламдаги оксидланишга қараганда тезлашадими? Бундай қурилмада оптимал ҳарорат режимини ушлаб турса бўладими? Катализатор қаммовчи қатламда бўлган контакт аппаратинннг тузилиш схемаси қандай бўлиши керак?

2. 
   Ванадийли катализаторлардаги калий ионларининг бир қисмини натрий ионларига алмаштирилганда катализаторнинг паст ҳароратлардаги активлиги кескин ортади, лекин юқори ҳароратларга чидамлилиги камаяди. Реакцияни навбат билан икки: иссиққа чидамли ва паст ҳароратларда ишловчи катализаторларда олиб борса бўладими? Каталитик жараённи бундай усулда ўтказишнинг қандай афзаллик томонлари бор?
   
3. 
   Газга ҳаво ўрнига кислород қўшилса реакция тезлигига ва мунозанат ҳолатига қандай таъсир кўрсатади?
   
4. 
   Агар ҳосил бўлаётган моддаларни реакция доирасидан чиқариб турилса, қайтар реакциялар охиригача боради (мактабдаги кимё курсидан бир нечта мисол келтиринг). Дастлабки моддалар ҳам, реакция маҳсулотлари ҳам газ бўлганда бу усулни қўлланса бўладими? Масалани, ҳал қилиш йўлларини кўрсатинг.
   
5. 
   Юқорида кўриб чиқилган такомиллаштиришлар назарда тутилган қурилманииг эскизини чизинг. Уларнинг ҳаммаси саноатда ишлатилади.
   

Г2. Юқорида килограммларда келтирилган маълумотлар асосида дастлабки аралашма 100 моль бўлганда, контакт аппаратининг моддий балансини молларда тузинг.
Е ч и м и. Шартга кўра дастлабки аралашмада 1 моль SО₂, 11 моль О₂ ва 82 моль N₂ бор. Олтингугурт (IV)-оксид SO₂ нинг оксидланиш даражаси 98% га тенг бўлганда 6,86 моль олтингугурт (VI)-оксиди SO₃ ҳосил бўлади ва 0,14 моль олтингугурт (IV)-оксиди SO₂ қолади. Кислороднинг 3,43 моли сарфланади ва 7,57 моли қолади (9-жадвал).