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Catalizador utilizado en la segunda etapa: pentóxido de divanadio en la reacción 2SO2(g) + O2(g) ⇔ 2SO3(g)

Nombre del catalizador Estado Velocidad de desactivación Regenerabilidad Método de regeneración

Preparación

Pentóxido de divanadio (V2O5) Sólido (se lleva a cabo una catálisis heterogénea). Depende de la actividad por unidad de tiempo. Fácil Regenerabilidad Sufre de envenenamiento principalmente Su método de regeneración consiste en: La mayor parte de los contaminantes que producen la desactivación química del catalizador (principalmente fosfatos, sulfatos y óxidos) se disuelven en medios ácidos. •Es por ello que, a nivel de laboratorio, casi todas las técnicas de regeneración actuales se basan en el empleo de ácidos orgánicos débiles para movilizar estos contaminantes de la superficie del catalizador. No se usan ácidos fuertes (HCl, HNO3oH2SO4) porque pueden atacar y destruir el sustrato del catalizador. •La eliminación de contaminantes acumulados en los sitios activos de los catalizadores con disoluciones de ácidos orgánicos débiles se realiza a través de la disolución de los compuestos contaminantes y la formación posterior de complejos de metales y otros iones formados en disolución. Los ácidos orgánicos débiles más usados son el acético, el oxálico y el cítrico. Las disoluciones de estos ácidos débiles son muy eficientes en la eliminación de P, Fe, Zn, Cr, Pb, Ni y Cu. El ácido oxálico es más eficiente que el acético y el cítrico en la eliminación de P y Cu, mientras que la aplicación de ácido cítrico es mucho mejor para separar Zn, Fe, Cr, Pb y Ni. •Las técnicas más recientes han propuesto el uso de agentes quelantes como el EDTA, habiéndose comprobado que la disolución diluida (0,1M) de este ácido es muy eficiente para la extracción de contaminantes metálicos, como Pb, Ca, Zn, Fe, Cu y Ni. Además, el posterior lavado con ácido oxálico permite una recuperación mucho mayor de la actividad catalítica y de la OSC, fundamentalmente debido a que se produce la eliminación de la mayoría de los compuestos que contienen P. El V2 O5 se produce a partir de un mineral de vanadio o rico en residuos de se trata con carbonato de sodio para producir metavanadato de sodio,NaVO3. Este material se acidifica a pH 3.2 con H2 SO4 para obtener un precipitado de "torta roja". El pastel de color rojo se funde a 690°C para producir el

crudo de V2 O5. El V2 O5 es también el principal producto cuando el vanadio metal se calienta con exceso de oxígeno , pero este producto está contaminado con otros óxidos. Un método de preparación en el laboratorio más satisfactorio consiste en la descomposición de metavanadato de amonio en torno a 200 ° C: 2NH4 VO3 -> V 2 O5 + 2NH3 + H2O -La espectroscopía fotoelectrónica de rayos X provee información de los estados de oxidación y del ambiente químico de un determinado átomo, debido a los cambios en las energías de enlace. -La técnica de espectroscopía infrarrojo (IR) provee información sobre la estructura molecular de los catalizadores. V2O5 soportado en aluminosilicatos ricos en portadores SiO2, tal como kieselguhr, y con promotor de potasio y conector de K2SiO3. Calcinado en una mezcla Aire/SO2/SO3, produciendo algo de K2SO4 El catalizador final contiene ~9%m V2O5 y 15%m del portador K2O/Na2O Usado en forma de pequeñas esferas, extrudado, o anillos. La actividad de catalizadores de V2O5 soportados está fuertemente afectada por la interacción con la textura y propiedades químicas del óxido soporte, por la presencia de promotores y también por el grado de cubrimiento, debido a que estos factores afectan la relación entre especies poliméricas y monoméricas que definen la cantidad y naturaleza de las especies oxígeno expuestas a los reactivos, sin embargo, en la actualidad no hay un acuerdo sobre el exacto rol de estas especies diferentes. de Mecanismo Mars van Krevelen

Caracterización

Catalizador Soportado

actividad

Mecanismo reacción

Ácido sulfúrico

Pureza

Precio

99.5% 98% 93%

$300 $245 $180