Giảm nhiệt catabol của axit sulfuric thành sulfur dioxide

Central European Journal of Chemistry - Tập 10 - Trang 1817-1823 - 2012
Ancuţa Balla1, Cristina Marcu1, Damian Axente1, Gheorghe Borodi1, Diana Lazăr1
1National Institute for Research and Development of Isotopic and Molecular Technologies, Cluj-Napoca, Romania

Tóm tắt

Việc giảm H2SO4 thành SO2 chỉ xảy ra với hiệu suất tương đối tốt ở nhiệt độ cao, trong sự hiện diện của các chất xúc tác. Một số kết quả thí nghiệm liên quan đến sự chuyển hóa axit sulfuric (96 wt.%) thành sulfur dioxide và oxy đã được báo cáo. Quá trình giảm đã được thực hiện ở nhiệt độ 800 – 900°C và áp suất khí quyển, trong một reactor ống bằng thủy tinh. Những chất xúc tác thương mại sau đây đã được thử nghiệm: Pd/Al2O3 (5 wt.% và 0.5 wt.% Pd), Pt/Al2O3 (0.1 wt.% Pt) và α-Fe2O3. Các chất xúc tác mới và đã tiêu hao được đặc trưng bằng phương pháp nhiễu xạ X-Ray và phương pháp BET. Hoạt tính xúc tác cao nhất đã được xác định cho Pd/Al2O3 5 wt.%, với mức chuyển hóa đạt được là 80% trong 5 giờ dòng chảy, tại tốc độ dòng chảy 9 mL h−1 của axit sulfuric 96 wt.%. Mức chuyển hóa đạt được là 64% cho Pd/Al2O3 0.5 wt.% và Pt/Al2O3 0.1 wt.%. Đối với α-Fe2O3, một chất xúc tác ít tốn kém hơn, mức chuyển hóa đạt được là 61% trong khoảng 60 giờ.

Từ khóa

#axit sulfuric #giảm catabol #sulfur dioxide #chất xúc tác #hiệu suất #chuyển hóa

Tài liệu tham khảo

S. Brutti, L. Bencivenni, V. Barbarossa, S. Sau, G. De Maria, J. Chem. Thermodynamics 38, 1292 (2006) D. Schwartz, R. Gadiou, J.F. Brilhac, G. Prado, G. Martinez, Ind. Eng. Chem. Res. 39, 2183 (2000) L.E. Brecher, S. Spewock, C.J. Warde, Int. J. Hydrogen Energy 2, 7 (1977) G.H. Farbman, Int. J. Hydrogen Energy 4, 111 (1979) G.E. Beghi, Int. J. Hydrogen Energy 11, 761 (1986) J.H. Norman, G.E. Besenbruch, L.C. Brown, D.R. O’Keefe, C.L. Allen, General Atomics Report GA-A16713, DOE Report DOE/ET/26225-1, May 1982. Available on-line at http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/5063416-Hhmrtj/5063416.pdf R. Buckingham, B. Russ, L. Brown, G.E. Besenbruch, General Atomics Annual Report, November 2004. Available on-line at http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/834680-0cKoDQ/native/834680.pdf J.F. Pierre, R.L. Ammon, in: Proceedings of the 4th World Hydrogen Energy Conference 2, 703 (1982) M. Dokiya, T. Kameyama, K. Fukuda, Y. Kotera, Bull. Chem. Soc. Jap. 50, 2657 (1977) J.H. Norman, K.J. Mysels, R. Sharp, D. Williamson, Int. J. Hydrogen Energy 7, 545 (1982) L.N. Yannopoulos, J.F. Pierre, Int. J. Hydrogen Energy 9, 383 (1984) G. Karagiannakis, C.C. Agrafiotis, A. Zygogianni, C. Pagkoura, A.G. Konstandopoulos, Int. J. Hydrogen Energy 36, 2831 (2011) A. Giaconia, S. Sau, C. Felici, P. Tarquini, G. Karagiannakis, C. Pagkoura, C. Agrafiotis, A.G. Konstandopoulos, D. Thomey, L. de Oliveira, M. Roeb, C. Sattler, Int. J. Hydrogen Energy 36, 6496 (2011) D.M. Ginosar, L.M. Petkovic, A.W. Glenn, K.C. Burch, Int. J. Hydrogen Energy 32, 482 (2007) L.M. Petkovic, D.M. Ginosar, H.W. Rollins, K.C. Burch, P.J. Pinhero, H.H. Farell, Applied Catalysis A: General 338, 27 (2008) T.H. Kim, G.T. Gong, B.G. Lee, K.Y. Lee, H.Y. Jeon, C.H. Shin, H. Kim, K.D. Jung, Applied Catalysis A: General 305, 39 (2006) A.M. Banerjee, M.R. Pai, K. Bhattacharya, A.K. Tripathi, V.S. Kamble, S.R. Bharadwaj, S.K. Kulshreshtha, Int. J. Hydrogen Energy 33, 319 (2008) B.M. Nagaraja, K.D. Jung, K.S. Yoo, Catal. Lett. 128, 248 (2009) D.M. Ginosar, H.W. Rollins, L.M. Petkovic, K.C. Burch, Int. J. Hydrogen Energy 34, 4065 (2009) A. Tonejc, M. Stubičar, A.M. Tonejc, K. Kosanović, B. Subotić, I. Smit, J. Mater. Sci. Lett. 13, 519(1994) Q. Yang, Bull. Mater. Sci. 34, 239 (2011)