Способ преобразования микроконцентраций сероводорода в диоксид серы

СОЮЗ СОБЕ 1 СКИХсоцил.листическихР ЕСПУБЛИК ЕТЕН Недостатка ное преобразов образованием в тур друглх прод ЯОз,госудлРственный комитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМпРи гкнт сссР(56) Патент С 1 ОАг 1, 12461 лв к.1 В 01 а/26 1981Н,Ш. Больберг "Кулонометри 1 еск 1 лй ме 1 Од Оп реде/1011 ия серосодержаших соедин 8 11 ий в воздухе", Труды ГГО им, А,И, Воейкова. 1969, вып. 238, с, 107-114. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОИКРОКОНЦЕНТРАЦИ 1 СЕРОВОДОРОДА В ДИОКСИН СЕРЫ Изобретение относится к газоаналитической технике, а конкретно, к способам преобразования сероводорода в сернистый газ и может быть использовано при разработке Флуоресцентных газоанализаторов микроконцен граций сероводорода в атмосфер 11 ом воздухе или технологических газах,Известен способ количественного (1:1) преобразования Н 2 Я в Я 02 путем термического Окисления Н 2 Я на катализаторе, приготовленном на основе оксидов ванадия Ц.Недоста 1 ок извесного способа состоит в низкой его 1 адекности, обусловленной снижением со временем зффективности преобразования Н 2 Я в результате постепенного отравления ванадиевого катализатора 11 екоторыми сопутствующими газовыми компонентами, в частности, парами воды,Известен способ преобразования Н 2 Я в ЯО 2 путем газофазного(без применения катализатора) термического окисления Н 2 Я при температуре от 850 до 1100 С 21. 5 О 177 О 811 А 1(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 кислородом газовой смеси, часть которого конвертируют в озон в количестве, превышающем не менее чем в 10 раз максимально преобразуемую концентраци 1 о сероводорода и процесс окисления проводят при температуре от 400 до 600 С, 1 ил, 3 табл. способа является непал нле Н 2 Я в Я 02, что вызвано условиях вь 1 соких темпера ктов окисления, напримерЦелью изобретения является увеличение зффективности преобразования Н 2 Я в ЯО 2 в условиях газофазной реакции окисления,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе преобразования микроконцентраций Н 2 Я в диоксид серы путем термического газофазного окисления сероводорода кислородом газовой смеси часть кислсрода конвертируют в озон в количестве, превыша 1 ощем по крайней мере в 10 раз максимально преобразуему 1 о концентраци 1 о сероводорода, а процесс окисления проводят при температуре от 400 до 600 С.Повышение эффективности преобразО- вания Н 2 Я в ЯО 2 достигается благодаря появлению при термическом разложении1770811 Таблица 1 700 00 О+3 8+3 озона атомарного кислорода, который способен полностью окислять сероводород до 602 при более низких температурах.П р и м е р, Способ реализован на установке, функциональная блок-схема которой показана на чертеже.Установка состоит из капиллярного разбавителя газов 1, ко входам которага подсоединены баллон 2 с аттестованной газовой смесью Н 23+Й 2 и баллон 3 с чиртым воздухом (газам-разбавителем), генератора озона 4 на базе ультрафиолетоврй ртутной лампы с источником питания 5, химического реактора 6 (трубка из кварцевого стекла 615 мм, 1=600 мм) с источником нагрева 7, флуоресцентного газоанализатора сернистого газа 8,Разбавитель 1 позволял получать на выходе смесь воздуха с Н 23 известной концентрации в пределах ат 0,1 до 2,5 ррв.Часть кислорода воздуха преобразовывали в озон путем ультрафиолетового облучения потока газа, проходящего через генератор 4.Температуру химического реактора 6 устанавливали в пределах ат 300 до 700 С с точностью 5 С.В табл. 1 приведена зависимость эффективности преобразования Н 2 Я в ЯОг от температуры окисления в химическом реакторе при наличии озона в газовой смеси и в отсутствие азана. Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что практически полное преобразование Н 23 в 302 при наличии азана наступает начиная с 400 С и сохраняется на этом уровне до 600 С. При более высоких температурах имеет место снижение эффективности преобразования.Из табл, 1 видно также, что в отсутствие озона в газовой смеси эффективность окисления Н 23 в 802 существенно ниже,В табл, 2 систематизированы данные па эффективности преобразования Н 2 Я в 50; в диапазоне концентраций Н 25 от 1 до 2,5 рртпредлагаемым способам при темпсратуре хими еского реактора, равной 400 С.Из этих данных следует, что вьсокаяэффективность преобразования Нг 8 в 3025 по предлагаемому способу сохраняется зшироком диапазоне микроканцентрацийН 23В табл. 3 приведены результаты проверки эффективности преобразования Н 25 в10 502 предлагаемым способом от вели яыизбытка озона. Видно, что для достиженияполного преобразования Н.8 необходим,по крайней мере, 10-ти кратньй избытокозона, который обеспечивает протекание15 реакции окисления до конца,Таким образом, добавка в анализируемую газовую смесь озона, в количестве превышающем концентрацию сероводорода неменее чем в 10 раз, позволяет путем газо 20 фазного окисления при темперауре от 400до 600 С полностью преобразовать Н 28 в802 в широком диапазоне микооконцентраций,4Зависимость эффективности преобра 25 зования (%) Н 28 в 302 от температуры(Н 2 Я 1,32 рртприведена в т,1,Зффективность преобразования (%)Н 2 Я в 302 предлагаемым способом при различных концентрациях Н 28 приведена в т,2,30 Зависимость эффективности преобразования Н 28 в 502(%) от величины избыткаазана (Н 281=1,32 рргп, гх.р-=400 С показалавт 3,Формула изобретения35 Способ преобразования микроконцентраций сероводорода в диоксид серьпутемтермического окисления кислорадагл газовой смеси, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности преобра 40 зования, часть кислорода конвертируют возон в количестве, превышаащем не менеечем в 10 раз максимально преобразуемуюконцентрацию сероводорода, и процессокисления ведут при 400-600 С.45(Добавка Оз 9 Я 7,4 4 Я 6 Я Я 5 л.3 92+3 75+3- 3 Гг6- " "-"- О оСр 1 Редактор Г.Бельскал Заказ 3735 Тираж Горписн сВНИИПИ Государственного ксмитета по изобретениям и открьгп;лм при ГЕН Г СССР113035, Москва, Ж, Раушскал наб 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10,рргоИзбытокОз:озЛН 2"1 Эффектив