Способ преобразования микроконцентраций сероводорода в диоксид серы

 

Способ может быть использован при разработке флуоресцентных газоанализаторов сероводорода в атмосферном воздухе или в технологических газах. Способ преобразования микроконцентраций сероводорода в кислородсодержащей газовой смеси, например, атмосферном воздухе, в сернистый газ заключается в термическом газофазном окислении сероводорода кислородом газовой смеси, часть которого конвертируют в озон в количестве, превышающем не менее чем в 10 раз максимально преобразуемую концентрацию сероводорода и процесс окисления проводят при температуре от 400 до 600°С, 1 ил. 3 табл.

CD!03 СОВЕ! СКИХ

СОЦИЛ ЛИСТИЧЕСКИХ

Р ЕСПУБЛИК госудлвственный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРи гкнт ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕHN

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4856053/26 (22) 03.0(,90 (46) 23. I0.92. Бюл, ИГ 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт анали1ического приборостроения (72) А,К, Терещен;<о, В,i(, Куринный, T,À. Куринная и Л.Д. гЛазь1ра (56) Г1атент С М

N. 4246148, кл. В 01 29/26, 1981.

-I. lJJ. В ол ь берг "Куло ю метрический метод оп Педеле ия с<.росодержаших соедине ий B воздухе", Труды ГГО им, А,И.

Воейкова. 1969, вып. 238, с. 107 †1. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МИКРОКО Il!EI-!ТРАЦИ! 1 СЕРОВОДОРОДА В ДИОКСИД СЕРЫ

Изобретение относится к гаэоаналитической технике, а конкретно, к способам преобразования сероводорода в сернистый гаэ и может быть использовано при разработке флуоресцентных газоанализаторов микроконцен.граций сероводорода D атмосферном воздухе или технологических газах.

Известен способ количественного (1:1) преобразования HzS в Я02 путем термического окисления H2S!!a катализаторе, приготовленном на основе оксидов ванадия (1).

Недостаток извес ного способа состоит

v низкой его -,аде>кности, обусловленной снижением со временем эффективности преобразования Н2Я в результате постепенного отравления ванадиевого катализатора некоторыми сопутствующими газовыми компонентами, в частности, парами воды, Известен способ преобразования HzS в

S0 путем газофазного (без применения катализатора) термического окисления H2S при температуре от 850 до 1100 С (21.

5(.),„, 177О811 А1 (я}5 G 01 М 1/28, С 01 В 17/50 (57) Способ может быть использован при разработке флуоресцентных газоанализаторов сероводорода в атмосферном воздухе или в технологических газах, Способ преобразования микроконцентраций сероводорода в кислородсодержащей газовой смеси, например, атмосферном воздухе, в сернистый газ заключается в термическом газофазном окислении сероводорода

1<ислородом газовой смеси, часть которого конвертируют в озон в количестве, превышающем не менее чем в 10 раз максимально преобразуемую концентрацию сероводорода и процесс окисления проводят при температуре от 400 до 600 С, 1 ил, 3 табл.

Недостатком способа является неполное преобразование Н2Я в SOz, что вызвано образованием в условиях высоких температур других продуктов окисления, например, ЯОз.

Целью изобретения является увеличение эффективности преобразования H2S в

ЯО2 в условиях газофазной реакции окисления, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе преобразования микроконцентраций Н Я в диоксид серы путем термического газофазного окисления сероводорода кислородом газовой смеси часть кислсрода конвертируют в озон в количестве, превышающем по крайней мере в 10 раз максимально преобразуемую концентраци.о сероводорода, а процесс окисления проводят при температуре от 400 до 600 С.

Повышение эффективности преобразования H2S в S02 достигается благодаря появлению при термическом разложении

1770811

Таблица1

700

7+3 90+3

8 3 78+3 3 озона атомарного кислорода, который способен полностью окислять сероводород до

SOz при более низких температурах.

Пример, Способ реализован на установке, функциональная блок-схема которой показана на чертеже.

Установка состоит из капиллярного разбавителя газов 1, ко входам которого подсоединены баллон 2 с аттестованной газовой смесью HzS+Nz и баллон 3 с чистым воздухом (газом-разбавителем), генератора озона 4 на базе ультрафиолетоврй ртутной лампы с источником питания 5, химического реактора 6 (трубка иэ кварцевого стекла

gf 15 мм, 1=600 мм) с источником нагрева 7, флуоресцентного газоанализатора сернистого газа 8.

Разбавитель 1 позволял получать íà Bhlходе смесь воздуха с HzS известной концентрации в пределах от 0,1 до 2,5 ppm.

Часть кислорода воздуха преобразовь«вали в озон путем ультрафиолетового облучения потока газа, проходящего через генератор 4.

Температуру химического реактора 6 устанавливали в пределах от 300 до 700 С с точностью 5 С.

В табл. 1 приведена зависимость эффективности преобразования HzS в S0z от температуры окисления в химическом реакторе при наличии озона в газовой смеси и в отсутствие озона. Данные табл. 1 свидетельствуют о том, чта практически полное преобразование HzS в SOz при наличии озона наступает начиная с 400 С и сохраняется на этом уровне до 600 С. При более высоких температурах имеет место снижение эффективности преобразования.

Иэ табл. 1 видно также, что в отсутствие озона в газовой смеси эффективность окисления HzS в SOz существенно ниже, В табл. 2 систематизированы данные по эффективности преобразования Н2$ e SOz в диапазоне концентраций Н Б от 1 до 2,5 рр«т«предлагаемым способом при температуре химического реактора, равной 400 С.

Иэ этих данных следует, чта высокая эффективность преобразования HzS в SOz

5 по предлагаемому способу сохраняется в широком диапазоне микраканцентраций

H2S

В табл. 3 приведены результаты проверки эффективности преобразования Н $ в

10 SOz предлагаемым способом от величины избытка озона. Видно, что для достижения полного и реобразава ния Н7$ необходим, по крайней мере, 10-ти кратный избыток озона, который обеспечивает протекание

15 реакции окисления до конца, Таким образом, добавка в анализируемую газовую смесь озона, в количесгве превышающем концентрацию сероводорода пе менее чем в 10 раз, позволяет путем газо20 фазного окисления при темпера«уре от 400 до 600 С полностью преобразовать HzS в

$02 в широком диапазоне ML

Зависимость эффективности преобра25 зования (%) Н2$ в SOz от температуры (HzS)=-1,32 рргп приведена в т,1, Зффективность преобразования (%)

lzS в SOz предлагаемым способом при различных концентрациях HzS приведена в т,2, 30 Зависимость эффективности преобразования lzS в $0р (%) от величины избытка озона (lzS)=1,32 ppm, гх.p=--400 Ñ показана вт„3, Фoðìóëà изобретен ия

35 Способ преобразования микроконцентраций сероводорода в диоксид серь (путем термического окисления кислородом газовой смеси, отл и ч а lo шийся тем, что, с целью повышения эффективности преабра40 зования; часть кислорода конвертируют в озон в количестве, превыша«ащем не менее чем в 10 раз максимально преобразуемую концентрацию сероводорода, и процесс окисления ведут при 400-600 С.

Содер)кание Н25, Орп;

0 34 075

0,15

1 !

97-„.3, 95+3 Л 96 -3 Г 97 -3 т .р.=400

Q б+3

1 аgл i ца3

1 о 7 ! l 5,8

1 ) (j Добавка O„.

9Я

7,4

4Я

6Я (Я3 92+3

75+3

Редактор Г. Бел ьская

Заказ 3735 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гогудэрственного ксмитета по изобретениям и открьггиям при ГЕН Г СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 10 .

YC: o l5) .с ! преобразования 2 > SG2

pI)п1

Избыток

Оз., (Оз)/I - 2;) ЭффективL

Г «) 1

6 —" — -- з

Саста вител ь A.Òåðå щен ко

Техред M.Ìopãåíòàï Корректор Н,Ревская

1 а

97+3 !