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Rapid analysis of SO₂ to determine catalyst efficiency

Un catalizzatore è una specie chimica che interviene durante lo svolgimento di una reazione chimica che, modificando il complesso attivato della reazione, permette un abbassamento dell’energia di attivazione, aumentando quindi la velocità, rimanendo comunque inalterato al termine della stessa (a differenza dei reagenti, che si consumano al procedere della reazione).

L’uso di catalizzatori fa sì che i processi che avverrebbero molto lentamente (ad esempio anni) si compiano e si concludano in tempi relativamente brevi (ad esempio secondi, minuti, o ore).

L’acido solforico è una delle sostanze chimiche più prodotte al mondo. Ne sono consumate quasi 180 milioni di tonnellate/anno su base mondiale. L’acido solforico viene venduto per una varietà di impieghi, compresa la formulazione di fertilizzanti, insetticidi e detergenti. Per generare acido solforico, l’anidride solforosa (SO₂) viene ossidata ottenendo anidride solforica (SO₃) la quale, reagendo con l’acqua, forma acido solforico (H₂SO₄). La maggior parte dell’acido solforico è fabbricato usando questo processo.

I catalizzatori facilitano l’ossidazione dell’anidride solforosa. I risultati delle analisi di SO₂, effettuate all’entrata e all’uscita del letto catalitico, determinano l’efficienza e le prestazioni di conversione del catalizzatore. Infatti viene introdotto un livello percentuale di SO₂ all’ingresso del letto catalitico. Dopo la conversione catalitica di SO₂ in acido solforico, la concentrazione di SO₂ uscente è spesso di circa 100 ppm. L’integrità del campione può essere compromessa dal tempo necessario al trasporto dello stesso al laboratorio dove sarà effettuata l’analisi: è invece preferibile ottenere risultati accurati ed affidabili, rapidamente e in loco.

A questo scopo può essere utilizzata la spettroscopia IR Raman, FTIR, la tecnologia micro gascromatografica (micro GC).

Il sistema di analisi descritto in allegato è utilizzato sia per il monitoraggio in continuo che per le analisi su campo del catalizzatore e si compone di un micro gascromatografo Fusion. Fusion quantifica la variazione della concentrazione del reagente durante la reazione in meno di 60 secondi.

Le caratteristiche di trasportabilità che contraddistinguono Micro GC Fusion permettono di minimizzare le perdite di campione e di tempo, causate dalla necessità di trasportare il campione in laboratorio

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