المحوّلات الكيميائية لمركبات الكبريت

صمم التحويل الكيميائي لثاني اكسيد الكبريت الى ثالث اكسيد الكبريت لزيادة التحويل الى اقصى حد عند وضع الامور التالية في الاعتبار :

1- التوازن تابع عكسي لدرجة الحرارة ومتناسب مع نسبة الاكسجين الى ثاني اكسيد الكبريت .

2- ‏معدل التفاعل متناسب طردا مع درجة الحرارة .

3- يؤثر تركيب الغاز وكمية المادة الحفازة على سرعة التحويل وحركية kinetics ‏التفاعل .

4- ‏تسمح ازالة ثالث اكسيد الكبريت المتشكل بحدوث تحويل اكبر لثاني اكسيد الكبريت.

‏ان تطبيق هذه الشروط الاساسية يتيح امكانية لزيادة اجمالي التحويل باستخدام ‏محولات متعددة الممرات التي من خلالها يمكن الحصول ، عند درجة لحرارة الدخول مقدارها 425 ‏- 447 ‏مئوية ( درجة حرارة الاشعال ) ، على الجزء الاكبر من التحويل ( 60-75 %‏) في اول سرير للتحفيز وبدرجة حرارة عند الخروج مقدارها 600 ‏مئوية او اكثر ، وذلك اعتمادا بالدرجة الاولى على تركيز SO₂ ‏في الغاز . وبين الجدول 1-1 ‏درجات الحرارة والتحويلات المئوية لكل منصة في محول الممرات الاربعة .

‏الجدول 1 ‏-  ‏. درجات الحرارة والتحويلات في كل منصة من محول مونسانتو (باستخدام غاز غني نسبياً . بـ SO₂ ‏من الكبريت ) .

ويصل التحويل في محول المنصات الأربع في مصنع الامتصاص المفرد الى 98 % أو أعلى بقليل . وفي المحول المتعدد الممرات ، الذي تحتوي اول منصة فيه على 20 % من المادة الحفازة ، قد يحدث تحويل بنسبة 70-76 % .

في المحول الذي يظهر في الصورة ادناه ، يجري تبريد غازات التبريد تدريجياً بين المراحل ، وفي مصنع الامتصاص المضاعف ، وبعد مغادرة المرحلة الثالثة تمر هذه الغازات عبر مبادلات حرارية وأحياناً عبر محول ، قبل أن يدخل الغاز الذي يحتوي على SO₃ الى أول برج طاقته الامتصاصية 98-99 % ، بعد أن يكون قد عبر برج الأوليوم في حال أردنا الحصول على ناتج من هذا الصنف .

يعاد تسخين الغاز الذي يغادر برج 98-99 % في مبادلات حرارية ويدخل من جديد الى المحول عند الممر الرابع . وعند مغادرته هذا الممر ، يعبر المبادلات الحرارية من جديد و / أو موفراً للدخول الى آخر برج امتصاصي 98-99 % .

المحول المرسوم في الصورة اعلاه مزود بأحواض لتعزيز المادة الحفازة وفتحات دخول للوصول إليها . كان يجري المحولات عادة من الحديد الصب والفولاذ المغلف بالألومنيوم ، اما اليوم فالمادة المفضلة في بناء نلك المحولات هي الستانلس ستيل .

‏يجب العمل على تخفيض الضغط عبر المحول الى ادنى حد ، وذلك لتخفيض استهلاك الطاقة . والمحول هو " قلب " مصنع حمض الكبريت التلامسي ، وهناك كثير من المتغيرات . وكلها يجب تقريبها من الكمال لتأمين أعلى مردود واكبر فائدة . تبنى محولات كبيرة بقطر 14 ‏م . واستخدم الكمبيوتر في الدراسات لوضع التصاميم .