Sulfat kislota ishlab chiqarishning kontakt usuli

4.2-rasm. SVD kontakt massasi ishlab chiqarish tasviri:
1,2 – sharli tegirmon; 3 – aralashtirgich; 4 – qoliplash mashinasi; 5 – tunelli quritgich; 6 – kuydirish barabani; 7 – chayqaluvchi elak.

Boshlang‘ich materiallar: infuzor gil (diatomit), vanadiy(V)-oksid, gips va kaliy bisulfit – sharli tegirmonlar 1 va 2 da maydalanadi va aralashtirgich 3 ga uzatiladi, u yerga kerakli miqdordagi suv ham kiritiladi. Aralashtirgichda hosil bo‘ladigan bo‘tqa qoliplash mashinasi 4 ga uzatiladi, unda talab etiladigan – donador yoki halqasimon massa olinadi. Xom kontakt massa pech 5 da quritiladi, so‘ngra o‘txona gazlari bilan qizdiriladigan baraban 6 da 500-700^OC haroratda kuydiriladi.

SVD massasi yuqori mexanik mustahkamlikka ega bo‘lib, BAV kontakt massasidan bir necha marta arzondir.
SVD donachalari to‘q jigarrang bo‘ladi; cho‘kma massasi 570-600 g/l, issiqlik sig‘imi 1,05 j/(g∙gard). Standart sharoitlardagi (485^OC harorat va 4000 soat^-1 hajmiy tezlikda) katalitik faolligi – 86% dan kam emas, termik ishlovdan so‘ng esa – 83% dan kam emas. Donadorlangan SVD kontakt massasining o‘rtacha diametri 3,5 mm, halqasimon kontakt massaning diametri 8-12 mm, ichki diametri 2,5-4,5 mm, balandligi esa 8-12 mm.
SVD katalizatorining taxminiy tarkibi:
V₂O₅∙2,7K₂O∙0,6SO₃∙0,7CaO∙25SiO₂
bo‘ladi.

Keyingi paytlarda birmuncha termik barqaror kontakt massalar ishlab chiqarila boshlandi, ularning faolligi 650-670^OC haroratda ham kamaymaydi. Vanadiyli kontakt massaning termik barqarorligini oshirish uchun uni tayyorlashda kaliy xlorid miqdorini ko‘paytirish hisobiga amalga oshiriladi. Bunda kaliy xlorid keyinchalik kaliy pirofosfatga aylanadi. Bu esa xattoki kaliyning bir qismi kremnezem bilan bog‘lansada, faol shakldagi vanadiyni saqlanishiga olib keladi.
Kontakt massa sifatining asosiy eng muhim ko‘rsatkichi bu yondirish harorati hisoblanadi, buning natijasida katalizatorning tezlik bilan qizishi boshlanadi. Vanadiyli kontakt massaning yondirish harorati nafaqat katalizator turiga, balki gazli aralashma tarkibiga ham bog‘liqdir. U gazdagi kislorod miqdori kamayishi bilan ortadi. Ishlab chiqarish jihozlarida vaqt o‘tishi bilan vanadiyli kontakt massaning yondirish harorati ortadi, shuning uchun gaz harorati katalizatorning birinchi qatlamiga kirishda asta-sekin ortadi.
Ishlab chiqarish jihozlarida vanadiyli kontakt massa faolligi asta-sekin pasayib boradi. Shuning uchun har 3-5 yilda katalizator to‘la yoki qisman almashtiriladi. Yaxshi tozalangan gaz bilan yoki barqaror harorat rejimida ishlanganda vanadiyli kontakt massa faolligi ancha uzoq muddatgacha (10-15 yilgacha) saqlanadi. Kontakt massani tushirib olishdan oldin kontakt jihoziga 20-30 soat mobaynida 400^OC haroratda havo purkaladi. Massadan SO₃ to‘la ajralib chiqib bo‘lgandan so‘ng, havoning harorati pasaytiriladi, kontakt jihozi sovutiladi va kontakt massa chiqarib olinadi. Faolligi pasaygan vanadiyli kontakt massa uni tayyorlovchi zavodga yuboriladi va u yerda yangi katalizator tayyorlash uchun eski kontakt massadagi vanadiy(V)-oksid ajratib olinadi. Kontakt massani qisman yangilashda, kontakt jihozidagi kontakt massaning maydalangan qismi ajratib olinadi, qolgan qismi esa katalizator qatlamining o‘rta qismiga solinadi. Katalizatorning birinchi va ohirgi qatlamiga yangi kontakt massa solinadi, bunda katalizatorning birinchi qatlami past yondirish haroratiga ega bo‘ladi, yuqori qatlami esa yuqori umumiy kontaktlanish darajasini ta’minlaydi.
Kontakt massa gazning o‘tishida nisbatan yuqori gidravlik qarshilik (kontakt bo‘linmasi umumiy gidravlik qarshiligining qariyib yarmini) hosil qiladi. Vaqt o‘tishi bilan massaning qarshiligi uning ifloslanishi va kuyishi hisobiga ortadi. Kontakt massa gidravlik qarshiligini kamaytirish uchun uni yirik donador, tabletka, halqa va hokazo tarzida tayyorlanadi.
Ma’lumki, kontakt massaning katalitik faolligi katalizatorni zaharlaydigan kontakt zaharlari deb ataluvchi oz miqdordagi moddalarning ishtirokda pasayadi. Vanadiyli kontakt massa platinali katalizatorga nisbatan kontakt zaharlari ta’siriga anchagina chidamlidir, lekin shunday bo‘lsada kuyundi gazi tarkibidagi qo‘shimchalar ishtirokida uning faolligi sezilarli darajada pasayadi. Vanadiyli kontakt massa faolligini asosan mishyak birikmalari (asosan, As₂O₅) pasaytiradi. 550^OC dan yuqori haroratda V₂O₅∙As₂O₅ tarkibli uchuvchan birikma tarzida kontakt massadan yo‘qotiladi. Bu birikma kontakt massaning keyingi qatlamiga yopishib, quyqa hosil qiladi. Shu tufayli katalizator faolligi keskin pasayadi.