Способ получения трехокиси серы Советский патент 1980 года по МПК C25B1/00 C01B17/69 

воздуха в катодном пространстве равно 1 атм. Окисление SOj до 5Оз проводят в электрохимической ячейке, работающей в р.ежиме электролизера. Твердый электролит имеет тот же состав: 0,92 ZrOj+O.OS ЗсаОз. Продукты окисления, полученные на первой стадии, подают на вход анодного пространства электролизера, в катодное пространство подают окислитель-воздух, на выходе электролизера получали газовую смесь SOg+Oz+SOs, обогащенную 5Оз. Для электролиза используют часть электроэнергии, получаемой на первой стадии. На электрохимической ячейке устанавливают напряжение 0,2 В. Процесс ведут при 800°К, выход продукта составляет 81,8% к объему конечных газов, в то время как по известному способу составил 7-11 об. % от газовой смеси, подаваемой в контактный аппарат. В качестве электродных материалов в электрохимических ячейках могут быть использованы для катода - оксидные материалы, обладающие проводимостью р-типа (это манганиты, кобальтиды, хромиты редкоземельных элементов), для анода - оксидные материалы, обладающие проводимостью л-типа (это полупроводниковые материалы на основе двуокиси титана вандадиты кальция и стронция). Материал электродов не являются существенным признаком и не оказываются на достижении цели изобретения, он может только сказаться на величину получаемой после двух стадий окисления электроэнергии. Оба процесса связаны тем, что на первой стадии получается электроэнергия, которая частично потребляется на второй стадии. На первой стадии происходит окисление серы до двуокиси серы в топливном элементе при температуре 800-1000°К, при напряжении на топливном элементе 0,38-0,5 В с отбором электроэнергии 1,45-1,99-10 в г.м, SOa На второй стадии двуокись серы окисляется в электролизере до трехокиси серы при температуре 800-1000°К, при напряжении на электролизере 0,1-0,3В с потреблением электроэнергии 5,76-2,33-10 . Г М 2 После использования электроэнергии, полученной на первой стадии, при окислении двуокиси серы до трехокиси серы на электролизере остается электроэнергия 0,87- 1,75-105. г-м, SOa Если двуокись серы будет получена не в топливном элементе, а каким-либо другим путем, то ее также можно будет окислить до SOa в электролизере, только в этом случае необходим другой источник электроэнергии. Указанный интервал напряжения является оптимальным, так как при больших напряжениях на электролизере выходящая газовая смесь будет обогащена кислородом при больщом потреблении электроэнергии, а при малых напряжениях степень окисления SOa ДО SOs будет низкой. Таким образом, предложенный способ позволяет увеличить выход продукта, а также съэкономить электроэнергию. Формула изобретения 1.Способ получения трехокиси серы путем взаимодействия серы с кислородом до двуокиси серы с последующим доокислением двуокиси серы до трехокиси серы, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода продукта, процесс проводят электрохимически в ячейках с разделенным катодным и анодным пространством, с твердым кислородпроводящим электролитом при 800-1000°К, причем двуокись серы получают в режиме топливного элемента с подачей серы в анодное пространство, а кислорода - в катодное, а доокисление ведут в режиме электролиза при напряжении на ячейке 0,1-0,3В. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кислородпроводящего твердого электролита используют электролит, состоящий из смеси двуокиси циркония и трехокиси скандия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1431188, кл. С 01В, опублик. 07.04.1976 (прототип).