Серную кислоту контактным способом производят в больших количествах на сернокислотных заводах.
В настоящее время основным методом производства серной кислоты является контактный, т.к. этот метод имеет преимущества перед другими:
- получение продукта в виде чистой концентрированной кислоты, приемлемой для всех потребителей;
- уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу с выхлопными газами
I. Сырьё, используемое для производства серной кислоты.
Основное сырьё
сера - S
серный колчедан (пирит) - FeS2
сульфиды цветных металлов - Cu2S, ZnS, PbS
сероводород – H2S
Вспомогательный материал
катализатор - оксид ванадия – V2O5
II. Подготовка сырья.
Разберём производство серной кислоты из пирита FeS2.
1) Измельчение пирита. Перед использованием большие куски пирита измельчают в дробильных машинах. Вы знаете, что при измельчении вещества скорость реакции увеличивается, т.к. увеличивается площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ.
2) Очистка пирита. После измельчения пирита, его очищают от примесей (пустой породы и земли) методом флотации. Для этого измельчённый пирит опускают в огромные чаны с водой, перемешивают, пустая порода всплывает наверх, затем пустую породу удаляют.
III. Основные химические процессы:
4FeS2 + 11O2 t = 800°C→ 2Fe2O3 + 8SO2 + Q или сжигание серы S + O2 t °C→ SO2
2SO2 + O2 400-500°С,V2O5,p↔2SO3 + Q
SO3 + H2O → H2SO4 + Q
IV. Технологические принципы:
- принцип непрерывности;
- принцип комплексного использования сырья, использование отходов другого производства;
- принцип безотходного производства;
- принцип теплообмена;
- принцип противотока (“кипящий слой”);
- принцип автоматизации и механизации производственных процессов.
V. Технологические процессы:
Принцип непрерывности: обжиг пирита в печи →поступление оксида серы (IV) и кислорода в очистительную систему →в контактный аппарат →подача оксида серы (VI) в поглотительную башню.
VI. Охрана окружающей среды:
1) герметичность трубопроводов и аппаратуры
2) газоочистительные фильтры
Комментариев нет:
Отправить комментарий