Home > Synopsis

Pangkalahatang Impormasyon

Ang sulfuric acid ay isa sa mga pangunahing malalaking produkto ng industriya ng kemikal. Ginagamit ito sa iba't ibang sektor ng pambansang ekonomiya, dahil mayroon itong hanay ng mga espesyal na katangian na nagpapadali sa paggamit nito sa teknolohiya. Ang sulfuric acid ay hindi naninigarilyo, walang kulay at amoy, ay nasa isang likidong estado sa ordinaryong temperatura, at sa puro na anyo ay hindi nakakasira ng mga ferrous na metal. Kasabay nito, ang sulfuric acid ay isa sa mga malakas na mineral acid, bumubuo ng maraming matatag na asin at mura.

Mga teknolohikal na katangian ng sulfuric acid

Sa teknolohiya, ang sulfuric acid ay nauunawaan bilang mga sistema na binubuo ng sulfur oxide (VI) at tubig ng iba't ibang komposisyon: n KAYA 3 . m H 2 O. Sa n = m= 1 ay sulfuric acid monohydrate (100% acid), na may m > n- may tubig na solusyon ng monohydrate, sa m < n– mga solusyon ng sulfur oxide (VI) sa monohydrate (oleum):

H 2 SO 4 ( n- 1) SO 3  H 2 SO 4  H 2 SO 4 ( m– 1) H2O

Ang oleum monohydrate aqueous acid Ang Sulfuric acid monohydrate ay isang walang kulay na madulas na likido na may temperatura ng crystallization na 10.37 ° C, isang punto ng kumukulo na 296.2 ° C at isang density na 1.85 g / cm 3. Naghahalo ito sa tubig at sulfur oxide (VI) sa lahat ng aspeto, na bumubuo ng mga hydrates ng komposisyon H 2 SO 4 . H 2 O; H2SO4 . 2H2O; H2SO4 . 4 H 2 O at mga compound na may sulfur oxide (VI) na komposisyon H 2 SO 4 . SO 3 at H 2 SO 4 . 2SO3. Ang mga hydrates at sulfur oxide compound na ito ay may iba't ibang temperatura ng crystallization at bumubuo ng isang hanay ng mga eutectics. Ang ilan sa mga eutectic na ito ay may mga temperatura ng crystallization na mas mababa o malapit sa zero. Ang mga tampok na ito ng mga solusyon sa sulfuric acid ay isinasaalang-alang kapag pumipili ng mga komersyal na grado nito, na, ayon sa mga kondisyon ng paggawa at imbakan, ay dapat magkaroon ng mababang temperatura ng pagkikristal. Ang sulfuric acid ay humahalo sa tubig sa anumang ratio, at ang isang malaking halaga ng init ay inilabas. Para sa kadahilanang ito, dapat mong palaging maghalo sulpuriko acid sa pamamagitan ng pagbuhos nito sa tubig, at hindi kabaliktaran. Ang acid na ito hygroscopic, ibig sabihin, nagagawa nitong sumipsip ng moisture mula sa hangin. Samakatuwid, ito ay ginagamit upang matuyo ang mga gas na hindi tumutugon dito sa pamamagitan ng pagpasa sa kanila sa pamamagitan ng sulfuric acid.

Ang paggamit ng sulfuric acid at oleum

Ang mataas na aktibidad ng sulfuric acid, na sinamahan ng medyo mababang halaga ng produksyon, ay paunang natukoy ang napakalaking sukat at hindi pangkaraniwang pagkakaiba-iba ng mga aplikasyon nito. Mahirap maghanap ng sangay ng pambansang ekonomiya na hindi umiinom ng sulfuric acid o mga produktong gawa mula rito sa iba't ibang dami. Sa mga mineral acid, ang sulfuric acid ay nangunguna sa mga tuntunin ng produksyon at pagkonsumo. Sa nakalipas na 25 taon, ang produksyon nito sa mundo ay higit sa triple, na umaabot na ngayon sa higit sa 160 milyong tonelada bawat taon. Ang produksyon ng sulfuric acid at oleum (sa mga tuntunin ng monohydrate) sa Russian Federation ay umabot sa: noong 1998, 5.7 milyong tonelada Ang mga lugar ng aplikasyon ng sulfuric acid at oleum ay napaka-magkakaibang. Ang isang makabuluhang bahagi nito ay ginagamit sa paggawa ng mga mineral na pataba (mula 30 hanggang 60%), pati na rin sa paggawa ng mga tina (mula 2 hanggang 16%), mga hibla ng kemikal (mula 5 hanggang 15%) at metalurhiya (mula sa 2 hanggang 3%). Sa tulong ng sulfuric acid, ethyl at iba pang mga alkohol, ang ilang mga ester, sintetikong detergent, isang bilang ng mga pestisidyo para sa paglaban sa mga peste at mga damo sa agrikultura ay ginawa. Ang mga dilute na solusyon ng sulfuric acid at mga asin nito ay ginagamit sa paggawa ng rayon, sa industriya ng tela para sa pagproseso ng mga hibla o tela bago pagtitina, at gayundin sa iba pang magaan na industriya. Sa industriya ng pagkain, ang sulfuric acid ay ginagamit sa paggawa ng starch, molasses at ilang iba pang produkto. Gumagamit ang transportasyon ng mga lead sulfuric acid na baterya. Sa wakas, ang sulfuric acid ay ginagamit sa mga proseso ng nitration at sa paggawa ng karamihan mga pampasabog. Sa fig. 5. Nailalahad ang paggamit ng sulfuric acid at oleum sa pambansang ekonomiya.

Paraan para sa pagkuha ng sulfuric acid Sa kasalukuyan, ang sulfuric acid ay ginawa sa dalawang paraan: nitrous, na umiral nang higit sa 200 taon, at contact, na pinagkadalubhasaan sa industriya noong huling bahagi ng ika-19 at unang bahagi ng ika-20 siglo. Inililipat ng paraan ng pakikipag-ugnay ang paraan ng nitrous (tower). Ang unang yugto ng paggawa ng sulfuric acid sa anumang paraan ay ang paggawa ng sulfur dioxide sa pamamagitan ng pagsunog ng sulfurous raw na materyales. Pagkatapos ng paglilinis ng sulfur dioxide (lalo na sa paraan ng pakikipag-ugnay), ito ay na-oxidized sa sulfur trioxide, na pinagsasama sa tubig upang makagawa ng sulfuric acid. Ang oksihenasyon ng SO 2 hanggang SO 3 ay nagpapatuloy nang napakabagal sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang mga katalista ay ginagamit upang mapabilis ang proseso. AT contact Sa paraan ng paggawa ng sulfuric acid, ang oksihenasyon ng sulfur dioxide sa trioxide ay isinasagawa sa solid contact mass. Salamat sa pagpapabuti ng paraan ng pakikipag-ugnay ng produksyon, ang halaga ng purer at mataas na puro contact sulfuric acid ay bahagyang mas mataas kaysa sa tower acid. Samakatuwid, ang mga contact shop lamang ang itinatayo sa Russian Federation. Sa kasalukuyan, higit sa 90% ng lahat ng acid ay ginawa sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay. AT nitrous Ang mga nitrogen oxide na natunaw sa sulfuric acid ay nagsisilbing isang katalista. Ang ganitong solusyon ay tinatawag na nitrous - samakatuwid ang pangalan ng pamamaraan - nitrous. Ang oksihenasyon ng SO 2 ay nangyayari pangunahin sa likidong bahagi at isinasagawa sa mga naka-pack na tower. Samakatuwid, ang paraan ng nitrous, ayon sa tampok na instrumental, ay tinatawag tore. Ang kakanyahan ng pamamaraan ng tower ay nakasalalay sa katotohanan na ang gas na nakuha sa pamamagitan ng pagsunog ng sulfurous raw na materyales at naglalaman ng humigit-kumulang 9% SO 2 at 9 - 10% O 2 ay nalinis mula sa mga particle ng pyrite cinder at pumapasok sa sistema ng tore, na binubuo ng ilang ( apat - pitong) tower na may nozzle. Ang mga naka-pack na tower ay nagpapatakbo sa prinsipyo ng displacement sa ilalim ng polythermal na mga kondisyon. Ang temperatura ng gas sa pasukan sa unang tore ay humigit-kumulang 350 o C. Ang isang bilang ng mga proseso ng pagsipsip-desorption, na kumplikado ng mga pagbabagong kemikal, ay nagaganap sa mga tore. Sa unang dalawa o tatlong tore, ang packing ay pinatubigan ng nitrose, kung saan ang mga dissolved nitrogen oxides ay chemically bound sa anyo ng nitrosylsulfuric acid NOHSO 4 . Sa mataas na temperatura, ang nitrosylsulfuric acid ay hydrolyzed ayon sa equation:

2NOHSO 4 + H 2 O  2H 2 O + N 2 O 3 - Q

Ang sulfur dioxide ay hinihigop ng tubig at bumubuo ng sulfurous acid:

SO 2 + H 2 O  H 2 SO 3 + Q

Ang huli ay tumutugon sa mga nitrogen oxide sa likidong bahagi:

H 2 SO 3 + N 2 O 3  H 2 SO 4 + 2NO + Q

Ang bahagyang SO 2 ay maaaring ma-oxidized sa gas phase:

SO 2 + N 2 O 3  SO 3 + 2NO + Q

Ang SO 3, na nasisipsip ng tubig, ay nagbibigay din ng sulfuric acid:

SO 3 + H 2 O  H 2 SO 4 + Q

Ang nitric oxide ay na-desorbed sa gas phase at na-oxidized sa nitrogen dioxide ng atmospheric oxygen:

2NO + O 2  2NO 2 + Q

Nitrogen oxides NO + NO 2  N 2 O 3 ay hinihigop ng sulfuric acid sa susunod na tatlo o apat na tower ayon sa reaksyong kabaligtaran ng equation (a). Upang gawin ito, ang pinalamig na sulfuric acid na may mababang nilalaman ng nitrose, na dumadaloy mula sa mga unang tore, ay pinapakain sa mga tore. Kapag ang mga oxide ay nasisipsip, ang nitrosylsulfuric acid ay nakuha, na kasangkot sa proseso. Kaya, ang mga nitrogen oxide ay gumagawa ng isang cycle at ayon sa teorya ay hindi dapat kainin. Sa pagsasagawa, dahil sa hindi kumpletong pagsipsip, may mga pagkawala ng nitrogen oxides. Ang pagkonsumo ng nitrogen oxides sa mga tuntunin ng HNO 3 ay 10-20 kg bawat tonelada ng H 2 SO 4 monohydrate. Ang paraan ng nitrous ay gumagawa ng kontaminado ng mga impurities at diluted 75-77% sulfuric acid, na pangunahing ginagamit para sa produksyon ng mga mineral fertilizers.

Mga hilaw na materyales para sa paggawa ng sulfuric acid

Ang mga hilaw na materyales sa paggawa ng sulfuric acid ay maaaring elemental na sulfur at iba't ibang mga compound na naglalaman ng sulfur, kung saan maaaring makuha ang sulfur o direktang sulfur oxide (IV). Ang mga likas na deposito ng katutubong sulfur ay maliit, bagaman ang clarke nito ay 0.1%.Kadalasan, ang sulfur ay matatagpuan sa kalikasan sa anyo ng mga metal sulfide at metal sulfate, at bahagi rin ng langis, karbon, natural at nauugnay na mga gas. Ang mga makabuluhang halaga ng sulfur ay nakapaloob sa anyo ng sulfur oxide sa mga flue gas at non-ferrous metallurgy gas at sa anyo ng hydrogen sulfide na inilabas sa panahon ng paglilinis ng mga nasusunog na gas. Kaya, ang mga hilaw na materyales para sa paggawa ng sulfuric acid ay medyo magkakaibang, bagaman hanggang ngayon, ang elemental na sulfur at iron pyrites ay pangunahing ginagamit bilang hilaw na materyales. Ang limitadong paggamit ng naturang mga hilaw na materyales bilang mga flue gas mula sa mga thermal power plant at mga gas mula sa copper smelting ay ipinaliwanag ng mababang konsentrasyon ng sulfur oxide (IV) sa kanila. Kasabay nito, ang bahagi ng pyrites sa balanse ng mga hilaw na materyales ay bumababa, at ang bahagi ng asupre ay tumataas. Noong 1988, lumampas na ito sa 60% ng kabuuang halaga ng mga hilaw na materyales na naglalaman ng asupre. Sa pangkalahatang pamamaraan ng paggawa ng sulfuric acid, ang unang dalawang yugto ay mahalaga - ang paghahanda ng mga hilaw na materyales at ang kanilang pagkasunog o pag-ihaw. Ang kanilang nilalaman at instrumento ay makabuluhang nakasalalay sa likas na katangian ng hilaw na materyal, na sa isang malaking lawak ay tumutukoy sa pagiging kumplikado ng teknolohikal na produksyon ng sulfuric acid. 1. IRON PYRITE. Ang natural na iron pyrite ay isang kumplikadong bato na binubuo ng iron sulfide FeS 2 , sulfides ng iba pang mga metal (tanso, zinc, lead, nickel, cobalt, atbp.), metal carbonates at waste rock. Sa teritoryo ng Russian Federation mayroong mga deposito ng pyrites, sa Urals at Caucasus, kung saan ito ay minahan sa mga minahan sa anyo ng mga ordinaryong pyrites. Ang proseso ng paghahanda ng ordinaryong pyrite para sa produksyon ay naglalayong kunin ang mahahalagang non-ferrous na metal mula dito at dagdagan ang konsentrasyon ng iron disulfide. Ang pamamaraan ng paghahanda ng mga ordinaryong pyrite ay ipinapakita sa fig. 6. 2. SULPHUR. Ang elemental na sulfur ay maaaring makuha mula sa sulfur ores o mula sa mga gas na naglalaman ng hydrogen sulfide o sulfur oxide (IV). Alinsunod dito, ang katutubong sulfur at gaseous (bukol) na asupre ay nakikilala. Halos walang mga deposito ng katutubong asupre sa teritoryo ng Russian Federation. Ang mga pinagmumulan ng gas sulfur ay ang Astrakhan gas condensate field, ang Orenburg at Samara na nauugnay na gas field. Mula sa mga katutubong ores, ang asupre ay tinutunaw sa mga furnace, autoclave, o direkta sa mga deposito sa ilalim ng lupa (ang Frasch method). Upang gawin ito, ang asupre ay natutunaw nang direkta sa ilalim ng lupa, na pinipilit ang sobrang init na tubig sa balon, at ang tinunaw na asupre ay pinipiga sa ibabaw na may naka-compress na hangin. 3. Hydrogen sulfide. Ang iba't ibang nasusunog na gas ay nagsisilbing pinagmumulan ng hydrogen sulfide: coke, generator, nauugnay, mga gas na nagpapadalisay ng langis. Ang hydrogen sulfide gas na nakuha sa panahon ng kanilang paglilinis ay medyo dalisay, naglalaman ng hanggang 90% hydrogen sulfide at hindi nangangailangan ng espesyal na paggamot. 4. MGA GASE NG NON-FERROUS METALLURGY. Ang mga gas na ito ay naglalaman ng 4 hanggang 10% sulfur oxide (IV) at maaaring direktang gamitin upang makagawa ng sulfuric acid. Ang bahagi ng mga hilaw na materyales sa gastos ng produksyon ng produksyon ng sulfuric acid ay medyo malaki. Samakatuwid, ang mga teknikal at pang-ekonomiyang tagapagpahiwatig ng produksyon na ito ay makabuluhang nakasalalay sa uri ng hilaw na materyales na ginamit. Ang pagpapalit ng mga pyrite na may asupre ay humahantong sa isang pagbawas sa mga gastos sa kapital para sa konstruksyon at isang pagpapabuti sa sitwasyon sa kapaligiran bilang isang resulta ng pag-aalis ng mga cinder dump at isang pagbawas sa mga paglabas ng mga nakakalason na sangkap sa kapaligiran. Dahil sa mga paghihirap sa transportasyon ng sulfuric acid, ang mga halaman ng sulfuric acid ay matatagpuan pangunahin sa mga lugar ng pagkonsumo nito. Samakatuwid, ang produksyon ng sulfuric acid ay binuo sa lahat ng mga pang-ekonomiyang rehiyon ng Russian Federation. Ang pinakamahalagang sentro nito ay: Shchelkovo, Novomoskovsk, Voskresensk, Dzerzhinsk, Bereznyaki, Perm.

Pangkalahatang pamamaraan ng paggawa ng sulfuric acid

Ang paggawa ng sulfuric acid mula sa mga hilaw na materyales na naglalaman ng asupre ay nagsasangkot ng ilang mga kemikal na proseso kung saan nagbabago ang estado ng oksihenasyon ng mga hilaw na materyales at mga intermediate na produkto. Ito ay maaaring ilarawan bilang sumusunod na diagram:

saan: ako- yugto ng paggawa ng furnace gas (sulfur oxide (IV)) II- ang yugto ng catalytic oxidation ng sulfur oxide (IV) sa sulfur oxide (VI) at ang pagsipsip nito (pagproseso sa sulfuric acid). mekanikal at physico-chemical na operasyon. AT pangkalahatang kaso Ang iskema para sa paggawa ng sulfuric acid ay maaaring ipahayag tulad ng sumusunod: Raw material  Preparation of raw materials  Combustion (roasting) of raw materials  Purification of furnace gas  Contacting  Absorption of the contacted gas  SULFURIC ACID. Ang tiyak na teknolohikal na pamamaraan ng produksyon ay nakasalalay sa uri ng hilaw na materyal, ang mga katangian ng catalytic oxidation ng sulfur oxide (IV), ang pagkakaroon o kawalan ng yugto ng pagsipsip ng sulfur oxide (VI).

Produksyon ng sulfuric acid mula sa flotation pyrites

Chemical at circuit diagram ng produksyon

Scheme ng kemikal ang paggawa ng sulfuric acid mula sa pyrites ay kinabibilangan ng tatlong sunud-sunod na yugto: - oksihenasyon ng iron disulfide ng isang pyrite concentrate na may atmospheric oxygen:

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2,

Catalytic oxidation ng sulfur oxide (IV) na may labis na furnace gas oxygen:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3,

Pagsipsip ng sulfur oxide (IV) sa pagbuo ng sulfuric acid:

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Sa mga tuntunin ng teknolohikal na disenyo, ang paggawa ng sulfuric acid mula sa iron pyrites ay ang pinaka-kumplikado at binubuo ng ilang sunud-sunod na yugto.

Ang pangunahing (istruktura) diagram ng produksyon na ito ay ipinapakita sa fig. 7.

Oxidative pyrite roasting

Ang pyrite roasting sa isang air stream ay isang hindi maibabalik na non-catalytic heterogenous na proseso na nagpapatuloy sa pagpapalabas ng init sa mga yugto ng thermal dissociation ng iron disulfide

2FeS 2 = 2FeS + S 2

at oksihenasyon ng mga produkto ng dissociation:

S 2 + 2O 2 \u003d 2SO 2,

4FeS + 7O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 4SO 2,

na inilalarawan ng pangkalahatang equation:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + 3400 kJ.

Ang bilis ng proseso ng pagpapaputok ay depende sa temperatura, ang pagpapakalat ng fired pyrites. Ang pagtaas ng puwersa sa pagmamaneho ng proseso ng litson ay nakamit sa pamamagitan ng pyrite flotation, na nagpapataas ng nilalaman ng iron disulfide sa hilaw na materyal, pagpapayaman ng hangin na may oxygen at ang paggamit ng labis na hangin sa panahon ng pag-ihaw hanggang sa 30% sa halaga ng stoichiometric. Sa pagsasagawa, ang pagpapaputok ay isinasagawa sa isang temperatura na hindi hihigit sa 1000 o C, dahil lampas sa limitasyong ito ang sintering ng mga particle ng pinaputok na hilaw na materyal ay nagsisimula, na humahantong sa pagbaba sa kanilang ibabaw at ginagawang mahirap hugasan ang mga particle na may isang daloy ng hangin. Ang mga hurno ng iba't ibang disenyo ay maaaring gamitin bilang mga reactor para sa pag-ihaw ng mga pyrite: mekanikal, parang alikabok na litson, fluidized bed (CF). Ang mga fluidized bed furnace ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na intensity (hanggang sa 10,000 kg m 2 / araw), nagbibigay ng mas kumpletong burnout ng iron disulfide (sulfur content sa cinder ay hindi hihigit sa 0.005 wt. parts) at temperatura control, pinapadali ang proseso ng paggamit ng init ng reaksyon ng pagpapaputok. Ang mga disadvantages ng KS furnaces ay kinabibilangan ng mas mataas na nilalaman ng alikabok sa pagpapaputok ng gas, na nagpapahirap sa paglilinis. Sa kasalukuyan, ganap na pinalitan ng mga KS furnaces ang iba pang mga uri ng furnace sa paggawa ng sulfuric acid mula sa pyrites. Ang mga produkto ng oxidative roasting ng pyrites ay roasting (kiln) gas at cinder, na binubuo ng iron oxide (III), waste rock at ang unburned iron disulfide residue. Sa pagsasagawa, kapag nagpapaputok ng pyrite, ang furnace gas ay naglalaman ng 13-14% sulfur oxide (IV), 2% oxygen at tungkol sa 0.1% sulfur oxide (VI). Dahil dapat mayroong labis na oxygen sa furnace gas para sa kasunod na oksihenasyon ng sulfur oxide (IV), ang komposisyon nito ay inaayos sa pamamagitan ng pagtunaw nito ng hangin sa isang sulfur oxide (IV) na nilalaman na 7-9% at oxygen 11-9 %.

Paglilinis ng litson (kiln) gas

Ang kiln gas ay dapat linisin ng alikabok, sulfuric acid mist at mga sangkap na catalytic poisons o mahalaga bilang mga by-product. Ang litson gas ay naglalaman ng hanggang sa 300 g m 3 ng alikabok, na sa yugto ng pakikipag-ugnay ay bumabara sa kagamitan at binabawasan ang aktibidad ng katalista, pati na rin ang sulfuric acid mist. Bilang karagdagan, sa panahon ng pag-ihaw ng pyrite, kasabay ng oksihenasyon ng iron disulfide, ang mga sulfide ng iba pang mga metal na nilalaman sa mga pyrite ay na-oxidized. Sa kasong ito, ang arsenic at selenium ay bumubuo ng mga gas na oksido Bilang 2 O 3 at SeO 2 , na pumapasok sa litson na gas at nagiging catalytic poison para sa vanadium contact mass. Ang alikabok at sulfuric acid mist ay inaalis mula sa litson na gas sa proseso ng pangkalahatang paglilinis ng gas, na kinabibilangan ng mekanikal (magaspang) at elektrikal (pinong) mga operasyon sa paglilinis. Ang mekanikal na paglilinis ng gas ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpasa ng gas sa pamamagitan ng mga centrifugal dust collectors (cyclones) at fibrous filter, na nagpapababa ng dust content sa gas sa 10-20 g/m 3 . Ang paglilinis ng elektrikal na gas sa mga electrostatic precipitator ay binabawasan ang nilalaman ng alikabok at fog sa gas sa 0.05 - 0.1 g/m 3 . Pagkatapos ng pangkalahatang paglilinis, ang litson na gas na nakuha mula sa pyrite ay dapat isailalim sa espesyal na paglilinis upang alisin ang mga nalalabi ng alikabok at ambon at, pangunahin, ang mga arsenic at selenium compound, na pagkatapos ay itatapon. Ang espesyal na paglilinis ng gas ay kinabibilangan ng mga pagpapatakbo ng pagpapalamig nito sa temperaturang mas mababa sa punto ng pagkatunaw ng arsenic oxide (315 0 C) at selenium (340 0 C) sa mga tower na sunud-sunod na irigasyon ng 50% at 20% sulfuric acid, inaalis ang sulfuric acid mist sa basang electrostatic precipitator at panghuling pagpapatuyo ng gas sa mga scrubber na pinatubigan ng 95% sulfuric acid. Ang kiln gas ay lumalabas sa espesyal na sistema ng paggamot sa temperatura na 140 - 50С. Ang selenium oxide (IV), na nakuha mula sa litson na gas, ay nababawasan ng sulfur oxide (IV) na natunaw sa sulfuric acid upang maging metallic selenium:

SeO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O \u003d Se + 2H 2 SO 4,

na idineposito sa mga tangke ng sedimentation. Ang isang bagong progresibong paraan ng paglilinis ng litson gas ay ang adsorption ng mga impurities na nakapaloob dito na may solid absorbers, tulad ng silica gel o zeolites. Sa naturang dry cleaning, ang litson na gas ay hindi pinalamig at pumapasok sa contact sa temperatura na halos 400 ° C, bilang isang resulta kung saan hindi ito nangangailangan ng masinsinang karagdagang pag-init.

Kontakin ang sulfur oxide (IV)

Ang reaksyon ng oksihenasyon ng sulfur oxide (IV) sa sulfur oxide (VI), na sumasailalim sa proseso ng pakikipag-ugnay sa roasting gas, ay isang heterogenous catalytic, reversible, exothermic na reaksyon at inilalarawan ng equation:

SO 2 + 0.5 O 2  SO 3 - H.

Ang thermal effect ng reaksyon ay depende sa temperatura at katumbas ng 96.05 kJ sa 25 0 C at mga 93 kJ sa contact temperature. Ang "SO 2 - O 2 - SO 3" na sistema ay nailalarawan sa pamamagitan ng estado ng balanse sa loob nito at ang rate ng proseso ng oksihenasyon ng sulfur oxide (IV), kung saan ang kabuuang resulta ng proseso ay inggit. Ang antas ng conversion ng sulfur oxide (IV) sa sulfur oxide (VI) o ang antas ng contact na nakamit sa catalyst ay depende sa aktibidad ng catalyst, temperatura, presyon, komposisyon ng contact na gas at oras ng contact. Tinutukoy ng rate ng oksihenasyon ng sulfur oxide (IV) ang dami ng sulfur oxide (IV) na na-oxidized sa bawat yunit ng oras, at, dahil dito, ang dami ng contact mass, ang mga sukat ng reaktor, at iba pang mga katangian ng proseso. Ang organisasyon ng yugtong ito ng produksyon ay dapat magbigay ng pinakamataas na posibleng rate ng oksihenasyon na may pinakamataas na antas ng pakikipag-ugnay na makakamit sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon. Ang activation energy para sa oksihenasyon ng sulfur(IV) oxide na may oxygen sa sulfur(VI) oxide ay napakataas. Samakatuwid, sa kawalan ng isang katalista, ang reaksyon ng oksihenasyon ay halos hindi nagpapatuloy kahit na sa mataas na temperatura. Ang paggamit ng isang katalista ay ginagawang posible na bawasan ang activation energy ng reaksyon at pataasin ang rate ng oksihenasyon. Sa paggawa ng sulfuric acid, ang contact mass batay sa vanadium (V) oxide ay ginagamit bilang isang katalista. Ang temperatura ng pag-aapoy ng contact vanadium masa ay 380 - 420 0 C at depende sa komposisyon ng nakontak na gas, na tumataas na may pagbaba sa nilalaman ng oxygen sa loob nito. Ang mga masa ng contact ay dapat na nasa ganoong estado na ang pinakamababang haydroliko na pagtutol sa daloy ng gas at ang posibilidad ng pagsasabog ng mga bahagi sa pamamagitan ng catalyst bed ay ibinigay. Upang gawin ito, ang mga contact masa para sa mga reactor na may isang nakapirming catalyst bed ay nabuo sa anyo ng mga butil, tablet o singsing, na may average na diameter na halos 5 mm, at para sa fluidized bed reactors sa anyo ng mga bola na may diameter na humigit-kumulang. 1 mm. Ang mga reactor o contact device para sa catalytic oxidation ng sulfur oxide (IV) ay nahahati sa kanilang disenyo sa mga device na may fixed catalyst bed (shelf o filter), kung saan ang contact mass ay matatagpuan sa 4-5 layers, at fluidized bed device. Inaalis ang init pagkatapos na dumaan ang gas sa bawat layer ng catalyst sa pamamagitan ng pagpasok ng malamig na gas o hangin sa apparatus, o sa pamamagitan ng paggamit ng mga heat exchanger na nakapaloob sa apparatus o hiwalay na inalis. Ang mga bentahe ng fluidized bed contact apparatuses ay kinabibilangan ng: - mataas na heat transfer coefficient mula sa catalyst sa fluidized bed state patungo sa heat exchanger surface (10 beses na mas mataas kaysa mula sa gas), na ginagawang posible na makipag-ugnayan sa furnace gas na may mataas na nilalaman ng sulfur oxide (IV) nang walang overheating at binabawasan ang temperatura ng catalyst ignition; - insensitivity sa alikabok na ipinakilala kasama ng furnace gas.

Pagsipsip ng sulfur oxide (VI)

Ang huling hakbang sa paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng contact method ay ang pagsipsip ng sulfur oxide (VI) mula sa contacted gas at ang pagbabago nito sa sulfuric acid o oleum. Ang pagsipsip ng sulfur oxide (VI) ay isang reversible exothermic reaction at inilalarawan ng equation:

n SO 3 + H 2 O  H 2 SO 4 + ( n- 1) SO 3 - H.

Ang thermal effect ng reaksyon ay depende sa halaga ng n at para sa n = 1 (pagbuo ng sulfuric acid monohydrate) ay 92 kJ. Depende sa dami ng ratio ng sulfur oxide (VI) at tubig, ang isang produkto ng iba't ibang mga konsentrasyon ay maaaring makuha:

sa n 1 oleum, sa n= 1 monohydrate (100% sulfuric acid), sa n 1 aqueous acid solution (dilute sulfuric acid).

Ang pagsipsip ng sulfur oxide (VI) ay sinamahan ng pagpapalabas ng isang malaking halaga ng init. Samakatuwid, upang matiyak ang kumpletong pagsipsip ng sulfur oxide (VI), ang proseso ay isinasagawa sa paglamig ng gas at sumisipsip sa 80 0 C at paggamit ng mga kasangkapan na may malaking dami ng pagsipsip, na nagbibigay ng masinsinang pag-alis ng init. Para sa parehong layunin, ang proseso ng pagsipsip ay isinasagawa sa dalawang yugto, gamit ang 20% ​​​​oleum bilang isang sorbent sa unang yugto, at 98.3% acid sa pangalawang yugto (teknikal na pangalan na "monohydrate"). Teknolohikal na pamamaraan para sa paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay Sa kasalukuyan, sa paggawa ng sulfuric acid at oleum sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay, ang pinakakaraniwan ay ang teknolohikal na pamamaraan gamit ang prinsipyo ng dobleng pakikipag-ugnay sa "DK - DA" (double contact - double absorption). Ang isang bahagi ng naturang pamamaraan, maliban sa seksyon ng pugon at ang seksyon para sa pangkalahatang paggamot ng furnace gas, na pareho sa teknolohiya para sa lahat ng mga scheme, ay ipinapakita sa fig. walo. Kapasidad ng halaman hanggang 1500 t/araw. sa pamamagitan ng monohydrate. Mga ratio ng pagkonsumo (bawat 1 tonelada ng monohydrate): pyrite 0.82 t, tubig 50 m 3, kuryente 82 kWh.

Mga komersyal na grado ng sulfuric acid

Ang modernong industriya ay gumagawa ng ilang mga grado ng sulfuric acid at oleum, na naiiba sa konsentrasyon at kadalisayan (Talahanayan 2). Upang mabawasan ang posibilidad ng pagkikristal ng mga produkto sa panahon ng transportasyon at imbakan, pati na rin sa mismong produksyon, ang mga pamantayan (GOST 2184-77) ay itinatag para sa kanilang mga komersyal na grado, ang mga konsentrasyon na tumutugma sa mga eutectic na komposisyon na may pinakamababang temperatura ng pagkikristal. pampublikong ulat

Pagsusuri sa sarili ng departamento na "Economics at pamamahala sa petrochemical complex" sa direksyon 080500 - Ang pamamahala ay isinasagawa alinsunod sa utos ng rektor ng unibersidad No. 1-109 na may petsang 01.

Mag-ulat sa mga resulta ng pagsusuri sa sarili 080502. 65 Ekonomiya at pamamahala sa negosyo

pampublikong ulat

Ang pagsusuri sa sarili ng departamento na "Economics at pamamahala sa petrochemical complex" sa espesyalidad 080502.65 Economics at pamamahala sa negosyo (sa pamamagitan ng industriya: industriya ng kemikal; industriya ng langis at gas) ay isinagawa

Federal Agency for Education State Educational Institution of Higher Professional Education (31)

Programa

Mga modernong problema ng pilosopiya at kultura 8 Seksyon. Personality psychology 8 SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE NG FACULTY OF 9 INFORMATION SYSTEMS IN ECONOMY AND MANAGEMENT 9 Seksyon.

Algorithms ng "distributed matchings" para sa pagtantya ng computational security ng cryptoalgorithms / L. K. Babenko, A. M. Kurilkina. M. Urss, 2008. 108 p.

Dokumento

Babenko, L.K. Algorithms ng "distributed matchings" para sa pagtantya ng computational security ng cryptoalgorithms / L. K. Babenko, A. M. Kurilkina. - M.

4. Maikling paglalarawan pang-industriya na paraan paggawa ng sulfuric acid

Ang paggawa ng sulfuric acid mula sa mga hilaw na materyales na naglalaman ng asupre ay nagsasangkot ng ilang mga kemikal na proseso kung saan nagbabago ang estado ng oksihenasyon ng mga hilaw na materyales at mga intermediate na produkto. Ito ay maaaring ilarawan bilang sumusunod na diagram:

kung saan ang I ay ang yugto ng pagkuha ng furnace gas (sulfur oxide (IV)),

II - yugto ng catalytic oxidation ng sulfur oxide (IV) sa sulfur oxide (VI) at ang pagsipsip nito (pagproseso sa sulfuric acid).

Sa totoong produksyon, ang mga prosesong kemikal na ito ay dinadagdagan ng mga proseso ng paghahanda ng mga hilaw na materyales, paglilinis ng gas ng furnace, at iba pang mekanikal at physicochemical na operasyon.

Sa pangkalahatan, ang paggawa ng sulfuric acid ay maaaring ipahayag bilang:

Paghahanda ng mga hilaw na materyales ng mga hilaw na materyales pagkasunog (pagihaw) ng mga hilaw na materyales

flue gas cleaning contact absorption

nakipag-ugnayan sa gas SULFURIC ACID

Ang tiyak na teknolohikal na pamamaraan ng produksyon ay nakasalalay sa uri ng hilaw na materyal, ang mga katangian ng catalytic oxidation ng sulfur oxide (IV), ang pagkakaroon o kawalan ng yugto ng pagsipsip ng sulfur oxide (VI).

Depende sa kung paano isinasagawa ang proseso ng oksihenasyon ng SO 2 hanggang SO 3, mayroong dalawang pangunahing pamamaraan para sa paggawa ng sulfuric acid.

Sa paraan ng pakikipag-ugnay para sa pagkuha ng sulfuric acid, ang proseso ng oksihenasyon ng SO 2 hanggang SO 3 ay isinasagawa sa solid catalysts.

Ang sulfur trioxide ay na-convert sa sulfuric acid sa huling yugto ng proseso - ang pagsipsip ng sulfur trioxide, na maaaring gawing simple ng equation ng reaksyon:

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

Kapag isinasagawa ang proseso ayon sa paraan ng nitrous (tower), ang mga nitrogen oxide ay ginagamit bilang isang carrier ng oxygen.

Ang oksihenasyon ng sulfur dioxide ay isinasagawa sa likidong bahagi at ang huling produkto ay sulfuric acid:

SO 3 + N 2 O 3 + H 2 O H 2 SO 4 + 2NO

Sa kasalukuyan, pangunahing ginagamit ng industriya ang paraan ng pakikipag-ugnay para sa pagkuha ng sulfuric acid, na ginagawang posible na gumamit ng mga apparatus na may higit na intensity.

1) Ang pamamaraan ng kemikal para sa pagkuha ng sulfuric acid mula sa pyrites ay may kasamang tatlong magkakasunod na yugto:

Oxidation ng iron disulfide ng pyrite concentrate na may atmospheric oxygen:

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 S 3 + 8SO 2,

Catalytic oxidation ng sulfur oxide (IV) na may labis na furnace gas oxygen:

2SO 2 + O 2 2SO 3

Pagsipsip ng sulfur oxide (VI) na may pagbuo ng sulfuric acid:

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

Sa mga tuntunin ng teknolohikal na disenyo, ang paggawa ng sulfuric acid mula sa iron pyrites ay ang pinaka-kumplikado at binubuo ng ilang sunud-sunod na yugto.

2) Ang teknolohikal na proseso para sa paggawa ng sulfuric acid mula sa elemental na asupre sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay ay naiiba sa proseso ng produksyon mula sa pyrite sa pamamagitan ng isang bilang ng mga tampok. Kabilang dito ang:

Espesyal na disenyo ng mga furnace para sa produksyon ng furnace gas;

Tumaas na nilalaman ng sulfur oxide (IV) sa furnace gas;

Kakulangan ng pre-treatment ng furnace gas.

Ang mga kasunod na operasyon ng pakikipag-ugnay sa sulfur oxide (IV) sa mga tuntunin ng pisikal at kemikal na base at instrumentasyon ay hindi naiiba sa mga para sa prosesong batay sa pyrites at kadalasang isinasagawa ayon sa DKDA scheme. Ang pagkontrol sa temperatura ng gas sa contact apparatus sa pamamaraang ito ay karaniwang isinasagawa sa pamamagitan ng pagpapapasok ng malamig na hangin sa pagitan ng mga layer ng katalista.

3) Mayroon ding paraan para sa paggawa ng sulfuric acid mula sa hydrogen sulfide, na tinatawag na "wet" catalysis, na binubuo sa katotohanan na ang pinaghalong sulfur oxide (IV) at singaw ng tubig, na nakuha sa pamamagitan ng pagsunog ng hydrogen sulfide sa isang stream ng hangin , ay ibinibigay nang walang paghihiwalay sa pakikipag-ugnay, kung saan ang sulfur oxide ( IV) ay na-oxidized sa isang solid vanadium catalyst sa sulfur oxide (VI). Ang pinaghalong gas ay pagkatapos ay pinalamig sa isang condenser, kung saan ang mga singaw ng nagreresultang sulfuric acid ay na-convert sa isang likidong produkto.

Kaya, sa kaibahan sa mga pamamaraan ng paggawa ng sulfuric acid mula sa pyrite at sulfur, sa proseso ng wet catalysis ay walang espesyal na yugto ng pagsipsip ng sulfur oxide (VI) at ang buong proseso ay kinabibilangan lamang ng tatlong sunud-sunod na yugto:

1. Pagkasunog ng hydrogen sulfide:

H 2 S + 1.5O 2 \u003d SO 2 + H 2 O

na may pagbuo ng isang halo ng sulfur oxide (IV) at singaw ng tubig ng equimolecular composition (1: 1).

2. Oxidation ng sulfur oxide (IV) sa sulfur oxide (VI):

SO 2 + 0.5O 2<=>KAYA 3

habang pinapanatili ang equimolecular na komposisyon ng pinaghalong sulfur oxide (IV) at singaw ng tubig (1: 1).

3. Pagkondensasyon ng singaw at pagbuo ng sulfuric acid:

SO 3 + H 2 O<=>H 2 SO 4

kaya, ang proseso ng wet catalysis ay inilalarawan ng pangkalahatang equation:

H 2 S + 2O 2 \u003d H 2 SO 4

Mayroong isang pamamaraan para sa paggawa ng sulfuric acid sa mataas na presyon. Ang impluwensya ng presyon sa rate ng proseso ay maaaring matantya sa kinetic na rehiyon, kung saan halos walang impluwensya ng mga pisikal na kadahilanan. Ang pagtaas ng presyon ay nakakaapekto sa parehong rate ng proseso at ang estado ng balanse. Ang rate ng reaksyon at ani ng produkto ay tumataas sa pagtaas ng presyon sa pamamagitan ng pagtaas ng epektibong konsentrasyon ng SO 2 at O ​​2 at pagtaas ng puwersang nagtutulak ng proseso. Ngunit sa pagtaas ng presyon, ang mga gastos sa produksyon para sa pag-compress ng inert nitrogen ay tumataas din. Tumataas din ang temperatura sa contact device, dahil. sa mataas na presyon at mababang temperatura, ang halaga ng equilibrium constant ay maliit kumpara sa scheme sa ilalim ng atmospheric pressure.

Ang malaking sukat ng produksyon ng sulfuric acid ay nagdudulot ng isang partikular na matinding problema sa pagpapabuti nito. Ang mga sumusunod na pangunahing lugar ay maaaring makilala dito:

1. Pagpapalawak ng hilaw na materyales base sa pamamagitan ng paggamit ng mga basurang gas mula sa mga boiler house ng pinagsamang init at mga planta ng kuryente at iba't ibang industriya.

2. Pagtaas ng kapasidad ng yunit ng mga pag-install. Ang pagtaas ng kapangyarihan ng dalawa hanggang tatlong beses ay binabawasan ang gastos ng produksyon ng 25 - 30%.

3. Pagtindi ng proseso ng pagsunog ng mga hilaw na materyales sa pamamagitan ng paggamit ng oxygen o hangin na pinayaman ng oxygen. Binabawasan nito ang dami ng gas na dumadaan sa apparatus at pinapabuti ang pagganap nito.

4. Ang pagtaas ng presyon sa proseso, na nag-aambag sa pagtaas ng intensity ng pangunahing kagamitan.

5. Paglalapat ng mga bagong catalyst na may tumaas na aktibidad at mababang temperatura ng pag-aapoy.

6. Pagtaas ng konsentrasyon ng sulfur oxide (IV) sa furnace gas na ibinibigay sa contact.

7. Ang pagpapakilala ng mga fluidized bed reactor sa mga yugto ng pagsunog ng mga hilaw na materyales at pakikipag-ugnay.

8. Paggamit ng mga thermal effect mga reaksiyong kemikal sa lahat ng yugto ng produksyon, kabilang ang para sa pagbuo ng power steam.

Ang pinakamahalagang gawain sa paggawa ng sulfuric acid ay upang mapataas ang antas ng conversion ng SO 2 hanggang SO 3. Bilang karagdagan sa pagtaas ng produktibo ng sulfuric acid, ang pagpapatupad ng gawaing ito ay ginagawang posible upang malutas Problemang pangkalikasan- bawasan ang mga emisyon kapaligiran nakakapinsalang sangkap SO 2.

Upang malutas ang problemang ito, maraming iba't ibang mga pag-aaral ang isinagawa sa iba't ibang larangan: SO 2 absorption, adsorption, pag-aaral sa pagbabago ng disenyo ng contact apparatus.

Mayroong iba't ibang mga disenyo ng mga contact device:

Single Contact Apparatus: Ang apparatus na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang antas ng conversion ng sulfur dioxide sa trioxide. Ang kawalan ng device na ito ay ang gas na umaalis sa contact device ay may mataas na nilalaman ng sulfur dioxide, na may negatibong epekto mula sa isang kapaligirang pananaw. Gamit yunit na ito, ang mga gas ng tambutso ay dapat linisin mula sa SO 2 . Mayroong maraming iba't ibang mga paraan upang itapon ang SO 2: pagsipsip, adsorption,…. Ito, siyempre, ay binabawasan ang dami ng SO 2 emissions sa atmospera, ngunit ito naman, ay nagpapataas ng bilang ng mga device sa proseso, ang mataas na nilalaman ng SO 2 sa gas pagkatapos ng contact device ay nagpapakita ng mababang antas ng SO. 2, samakatuwid ang mga aparatong ito sa paggawa ng sulfuric acid ay hindi ginagamit.

Makipag-ugnayan sa device na may double contact: Ang DK ay nagbibigay-daan upang makamit ang parehong minimum na nilalaman ng SO 2 sa mga gas na tambutso tulad ng pagkatapos ng paglilinis ng kemikal. Ang pamamaraan ay batay sa kilalang prinsipyo ng Le Chatelier, ayon sa kung saan ang pag-alis ng isa sa mga bahagi ng pinaghalong reaksyon ay nagbabago ng balanse patungo sa pagbuo ng sangkap na ito. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay namamalagi sa pagsasagawa ng proseso ng oksihenasyon ng asupre dioxide na may paglabas ng sulfur trioxide sa isang karagdagang absorber. Ginagawang posible ng pamamaraan ng DC na iproseso ang mga puro gas.

Makipag-ugnayan sa device na may intermediate cooling. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay nakasalalay sa katotohanan na ang gas na pumapasok sa contact apparatus, na dumaan sa layer ng katalista, ay pumapasok sa heat exchanger, kung saan ang gas ay pinalamig, pagkatapos ay pumapasok sa susunod na layer ng katalista. Pinapataas din ng pamamaraang ito ang paggamit ng SO 2 at ang nilalaman nito sa mga maubos na gas.

Automation ng paghihiwalay ng sulfuric acid production sa pamamagitan ng wet catalysis method

Ang proseso ng pagkuha ng sulfuric acid mula sa hydrogen sulfide ng coke oven gas sa pamamagitan ng pamamaraan ng wet catalysis ay isinasagawa sa domestic at dayuhang industriya sa isang bilang ng mga halaman ng iba't ibang mga kapasidad - mula isa hanggang isang daang tonelada ng monohydrate bawat araw...

Pag-aaral ng kinetics ng alkylation ng isobutane na may isobutylene sa isooctane sa pamamagitan ng pamamaraan pagmomodelo ng matematika

Itong proseso isinasagawa sa isang static na paraan. Nagaganap ito sa mga saradong saradong reaktor sa isang pare-parehong dami. Kapag isinasagawa ang reaksyon sa ilalim ng naturang mga kondisyon, ang mga parameter na nakakaapekto sa kurso ng reaksyon ay ang temperatura ...

Pagkuha ng sulfur dioxide sa paggawa ng sulfuric acid

Functional diagram ng produksyon ng sulfuric acid. Kasama sa chemical scheme ang mga reaksyon: litson ng sulfur pyrite 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 o sulfur S2 + 2O2 = 2SO2; sulfur dioxide oksihenasyon SO2 + 1/2O2 = SO3; pagsipsip ng sulfur trioxide SO3 + H2O = H2SO4...

Mababang presyon ng produksyon ng polyethylene

polymerization ng ethylene fire-fighting cyclohexane Ang polyethylene at polypropylene ay ginawa ng low pressure polymerization ng ethylene at propylene, ayon sa pagkakabanggit, gamit ang mahinang solusyon ng triethylaluminum bilang isang katalista sa...

Paggawa ng sulfuric acid

Ang hilaw na materyal sa paggawa ng sulfuric acid ay maaaring elemental sulfur at iba't ibang mga compound na naglalaman ng sulfur, kung saan maaaring makuha ang sulfur o direktang sulfur oxide (IV). Ang mga likas na deposito ng katutubong asupre ay maliit, bagaman ang clarke nito ay 0...

Paggawa ng sulfuric acid

Condensation na may isang pares ng sulfuric acid. Sa ilang mga kaso, ang gas na ginagamit upang makagawa ng sulfuric acid ay hindi naglalaman ng mga nakakapinsalang impurities (arsenic, fluorine). Kung gayon ito ay kapaki-pakinabang sa ekonomiya na huwag ilagay ang naturang gas sa paghuhugas sa mga espesyal na kagamitan...

Paggawa ng sulfuric acid

Sa teknolohiya, ang sulfuric acid ay nauunawaan bilang mga sistema na binubuo ng sulfur oxide (VI) at tubig ng iba't ibang komposisyon: Sa >> 1, ito ay sulfuric acid monohydrate (100% acid), sa< - водные растворы моногидрата...

Paggawa ng sulfuric acid

Ang Figure 6 ay nagpapakita ng isang diagram ng daloy ng proseso para sa paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay sa pyrites. Figure 6 - Technological scheme para sa produksyon ng sulfuric acid sa pamamagitan ng contact method sa pyrite 19 1,2-washing tower; 3...

Paggawa ng sulfuric acid

Kahit na sa XIII na siglo. Ang sulfuric acid ay nakuha sa maliit na dami sa pamamagitan ng thermal decomposition ng ferrous sulfate FeSO4, samakatuwid kahit ngayon ang isa sa mga grado ng sulfuric acid ay tinatawag na vitriol oil ...

Produksyon ng sulfuric acid sa mataas na presyon

Batayang hilaw na materyal sa paggawa ng sulfuric acid, ito ay mga compound na naglalaman ng sulfur, kung saan maaaring makuha ang sulfur dioxide sa pamamagitan ng pag-ihaw. Sa industriya, humigit-kumulang 80% ng sulfuric acid ay nakukuha mula sa natural na sulfur at iron pyrite...

Pag-unlad ng isang proseso para sa paggawa ng isopropylbenzene sa JSC "Omsk rubber"

Mayroong tatlong pangunahing pamamaraan para sa paggawa ng isopropylbenzene na may kahalagahan sa industriya: 1. Alkylation ng benzene na may propylene sa pagkakaroon ng anhydrous aluminum chloride (Friedel-Crafts alkylation). 2...

Pag-unlad ng teknolohiya para sa paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng pag-ihaw ng sulfur pyrites

Ang lahat ng mga pang-industriyang pamamaraan para sa synthesis ng sulfuric acid ay batay sa mga sumusunod na yugto: 1) ang unang yugto ng proseso ay ang oksihenasyon ng mga hilaw na materyales upang makakuha ng litson na gas na naglalaman ng sulfur oxide SO2...

Pag-unlad ng teknolohiya para sa paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng pag-ihaw ng sulfur pyrites

Sa industriya, dalawang pamamaraan ang ginagamit upang makagawa ng sulfuric acid, na naiiba sa paraan ng pag-oxidize ng SO2: - nitrous - gamit ang nitrogen oxides na nakuha mula sa nitric acid, - contact - gamit ang solid catalysts (contacts) ...

Sulfuric acid alkylation ng isobutane na may butylene

konsentrasyon ng acid. Para sa C-alkylation ng butane-butylene hydrocarbons, kadalasang ginagamit ang sulfuric acid na naglalaman ng 88 hanggang 98% monohydrate ...

MINISTERYO NG EDUKASYON NG REPUBLIKA NG BELARUS

BELARUSIAN STATE UNIVERSITY OF ECONOMY

Kagawaran ng Teknolohiya

Indibidwal na gawain sa paksa:

"Paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay".

Nakumpleto ng isang mag-aaral ng 1st year ng FBD: Klimenok M.A.

Sinuri ng guro: Tarasevich V.A.

Minsk 2002

· Abstract

Paglalarawan ng paraan ng pakikipag-ugnay para sa paggawa ng sulfuric acid

· Schematic diagram ng produksyon ng sulfuric acid sa pamamagitan ng contact method

Ang dinamika ng mga gastos sa paggawa sa pagbuo ng proseso ng teknolohikal

Pagkalkula ng antas ng teknolohiya, mga armament at produktibidad ng buhay na paggawa

· Konklusyon

Panitikan at mga mapagkukunan

Ang gawaing ito ay binubuo ng 12 pahina.

Mga pangunahing salita: Sulfuric acid, Paraan ng pakikipag-ugnay, Reaksyon, Teknolohiya ng produksyon, Dynamics ng mga gastos sa paggawa, Prosesong teknolohikal.

Sa papel na ito, ang teknolohiya para sa paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay ay pinag-aralan at inilarawan. Ang mga ilustrasyon, mga diagram, mga graph, at mga talahanayan na nagpapakita ng kakanyahan ng teknolohikal na proseso ay ibinigay. Ang pinakamahalagang mga uso sa pagbuo ng produksyon ng sulfuric acid sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay ay naka-highlight.

Ang pagsusuri ng dinamika ng mga gastos sa paggawa ng pamumuhay at nakaraang paggawa, pati na rin ang dinamika ng mga gastos sa paggawa sa panahon ng pag-unlad ng proseso ng teknolohikal, ay isinagawa. Ang antas ng teknolohiya, ang mga armament na iyon at ang pagiging produktibo ng buhay na paggawa ay kinakalkula. Nagagawa ang mga angkop na konklusyon at konklusyon.

Paglalarawan ng paraan ng pakikipag-ugnay para sa paggawa ng sulfuric acid

Ang isang malaking bilang ng mga marka ng sulfuric acid ay ginawa sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay, kabilang ang oleum na naglalaman ng 20% ​​​​free SO3, vitriol (92.5% H 2 SO 4 at 7.5% H 2 O), acid ng baterya, humigit-kumulang sa parehong konsentrasyon ng at vitriol langis, ngunit mas dalisay.

Ang paraan ng pakikipag-ugnay para sa paggawa ng sulfuric acid ay may kasamang tatlong yugto: paglilinis ng gas mula sa mga impurities na nakakapinsala sa katalista; contact oxidation ng sulfur dioxide sa sulfuric anhydride; pagsipsip ng sulfuric anhydride ng sulfuric acid. Ang pangunahing hakbang ay ang contact oxidation ng SO 2 hanggang SO 3 ; ang pangalan ng operasyong ito ay tinatawag ding buong pamamaraan.

Ang contact oxidation ng sulfur dioxide ay isang tipikal na halimbawa ng heterogenous oxidative exothermic catalysis. Ito ay isa sa mga pinaka pinag-aralan na catalytic syntheses.

Reversible reaction equilibrium
2SO 2 + O 2 >< 2 SO 3 + 2 x 96,7 кдж (500 оС) (а)
alinsunod sa prinsipyo ng Le Chatelier, lumilipat ito patungo sa pagbuo ng SO 3 na may pagbaba sa temperatura at pagtaas ng presyon; nang naaayon, ang antas ng ekwilibriyo ng conversion ng SO 2 hanggang SO 3 ay tumataas

Dapat pansinin na ang pagtaas ng presyon ay natural na nagpapataas ng rate ng reaksyon (a). Gayunpaman, hindi makatwiran na gumamit ng mas mataas na presyon sa prosesong ito, dahil, bilang karagdagan sa mga gumagalaw na gas, kinakailangan na i-compress ang ballast nitrogen, na kadalasang bumubuo ng 80% ng buong pinaghalong, at samakatuwid ang mga catalyst ay aktibong ginagamit sa ikot ng produksyon.

Ang pinaka-aktibong katalista ay platinum, ngunit ito ay hindi na ginagamit dahil sa mataas na gastos at madaling pagkalason ng mga dumi sa litson na gas, lalo na ang arsenic. Ang iron oxide ay mura, ngunit sa karaniwang komposisyon ng gas - 7% SO2 at 11% O2, ito ay nagpapakita ng catalytic activity lamang sa mga temperatura sa itaas 625 ° C, i.e. kapag xp 70%, at samakatuwid ay ginagamit lamang para sa paunang oksihenasyon ng SO2 hanggang umabot sa xp 50-60%. Ang vanadium catalyst ay hindi gaanong aktibo kaysa sa platinum, ngunit ito ay mas mura at nalason ng mga arsenic compound nang ilang libong beses na mas mababa kaysa sa platinum; ito pala ang pinaka makatuwiran at ito lamang ang ginagamit sa paggawa ng sulfuric acid. Ang masa ng contact ng Vanadium ay naglalaman ng average na 7% V2O5; activators ay oxides ng alkali metal, ang K2O activator ay karaniwang ginagamit; ang carrier ay porous aluminosilicates. Sa ngayon, ang katalista ay ginagamit sa anyo ng isang tambalang SiO2, K at/o Cs, V sa iba't ibang sukat. Ang nasabing tambalan ay naging pinaka-lumalaban sa acid at ang pinaka-matatag. Sa buong mundo, ang mas tamang pangalan nito ay "vanadium-containing". Ang nasabing catalyst ay partikular na idinisenyo upang gumana sa mababang temperatura, na nagreresulta sa mas mababang mga emisyon sa atmospera. Bilang karagdagan, ang naturang catalysis ay mas mura kaysa sa potassium / vanadium. Ang mga conventional vanadium contact compound ay porous granules, tablets o rings (Fig. 1).

Sa ilalim ng mga kondisyon ng catalysis, ang potassium oxide ay na-convert sa K2S2O7, at ang contact mass ay karaniwang isang porous carrier, ang ibabaw at mga pores na kung saan ay nabasa ng isang pelikula ng isang solusyon ng vanadium pentoxide sa likidong potassium pyrosulfate.
Ang masa ng contact ng Vanadium ay pinapatakbo sa mga temperatura mula 400 hanggang 600 °C. Sa pagtaas ng temperatura sa itaas 600 °C, ang isang hindi maibabalik na pagbaba sa aktibidad ng katalista ay nagsisimula dahil sa sintering ng mga sangkap na may pagbuo ng mga hindi aktibong compound na hindi matutunaw sa potassium pyrosulfate. Habang bumababa ang temperatura, ang aktibidad ng catalyst ay bumababa nang husto dahil sa conversion ng pentavalent vanadium sa tetravalent vanadium na may pagbuo ng low-activity vanadyl VOSO4.

Ang proseso ng catalysis ay binubuo ng mga sumusunod na yugto: 1) pagsasabog ng mga tumutugon na bahagi mula sa mga core ng daloy ng gas hanggang sa mga butil, at pagkatapos ay sa mga pores ng contact mass; 2) oxygen sorption sa pamamagitan ng catalyst (paglipat ng mga electron mula sa catalyst sa oxygen atoms); 3) pagsipsip ng mga molekula ng SO2 na may pagbuo ng kumplikadong SO2 * O * katalista; 4) muling pagsasaayos ng mga electron na may pagbuo ng kumplikadong SO2 * katalista; 5) desorption ng SO3 mula sa mga pores ng contact mass at mula sa ibabaw ng mga butil.

Sa malalaking butil ng contact mass, ang kabuuang rate ng proseso ay tinutukoy ng pagsasabog ng mga reagents (ika-1 at ika-6 na yugto). Karaniwang nagsusumikap na makakuha ng mga butil na hindi hihigit sa 5 mm ang lapad; sa kasong ito, ang proseso ay nagpapatuloy sa mga unang yugto ng oksihenasyon sa rehiyon ng pagsasabog, at sa huli (sa x 80%) sa kinetic na rehiyon.

Dahil sa pagkawasak at pagkasira ng mga butil, kontaminasyon ng layer, pagkalason ng katalista na may mga arsenic compound at pagkasira ng temperatura nito sa kaso ng hindi sinasadyang mga paglabag sa rehimen, ang vanadium contact mass ay pinalitan sa average pagkatapos ng 4 na taon. Kung ang paglilinis ng gas na nakuha sa pamamagitan ng pag-ihaw ng mga pyrite ay nabalisa, kung gayon ang operasyon ng contact apparatus ay nagambala dahil sa pagkalason ng unang layer ng contact mass pagkatapos ng ilang araw. Upang mapanatili ang aktibidad ng katalista, ang paglilinis ng pinong gas ay ginagamit sa pamamagitan ng wet method.

Schematic diagram ng produksyon ng sulfuric acid sa pamamagitan ng contact method

Ang pinakamahusay na hilaw na materyal para sa paggawa ng sulfur dioxide ay sulfur, na natunaw mula sa mga natural na bato na naglalaman ng asupre, at nakuha din bilang isang by-product sa paggawa ng tanso, paglilinis ng gas, atbp. Ang sulfur ay natutunaw sa temperatura na 113 degrees C, madaling nag-apoy at nasusunog sa mga simpleng hurno (Larawan 2). Ito ay lumalabas na isang gas na may mataas na konsentrasyon, na may maliit na nilalaman ng mga nakakapinsalang impurities.

Ang sulfur combustion ay nangyayari ayon sa reaksyon S + O 2 > SO 2 + 296 kJ. Sa katunayan, ang sulfur ay natutunaw at sumingaw bago ang pagkasunog (bp ~ 444 ° C) at nasusunog sa bahagi ng gas. Kaya, ang proseso ng pagkasunog mismo ay homogenous.

Compressor at combustion chamber

Hindi nasusunog na asupre
Air para sa combustion at afterburning ng sulfur
likidong asupre
Naka-compress na hangin
Produkto - litson gas

flow chart ng paggawa ng sulfuric acid

1 - 1st washing tower; 2 - 2nd washing tower na may nozzle; 3 - basa electrostatic precipitator; 4 - drying tower na may nozzle; 5 - turbocharger; 6 - tubular heat exchanger; 7 - contact device; 8 - pantubo na gas cooler; 9 at 10 - mga tore ng pagsipsip na may nozzle; 11 - mga sentripugal na bomba; 12 - mga kolektor ng acid; 13 - acid refrigerator

Ang pag-ihaw ng gas pagkatapos ng magaspang na paglilinis mula sa alikabok sa cinder electrostatic precipitators sa temperatura na humigit-kumulang 300 ° C ay pumapasok sa guwang na washing tower (Larawan 3: 1.2), kung saan ang malamig na sulfuric acid (75% H 2 SO 4) ay na-spray. Kapag ang gas ay pinalamig, ang sulfuric anhydride at singaw ng tubig na naroroon dito ay lumalamig sa anyo ng maliliit na patak. Ang arsenic oxide ay natutunaw sa mga droplet na ito. Ang isang arsenic acid mist ay nabuo, na bahagyang nakuha sa unang tore at sa pangalawang tore na may ceramic nozzle. Kasabay nito, ang mga labi ng alikabok, siliniyum at iba pang mga impurities ay nakuha. Ang maruming sulfuric acid ay nabuo (hanggang sa 8% ng kabuuang output), na ibinibigay bilang hindi karaniwang mga produkto. Ang pangwakas na paglilinis ng gas mula sa mailap na arsenic acid mist ay isinasagawa sa mga wet filter (Larawan 3: 3), na naka-install sa serye (dalawa o tatlo). Ang mga basang filter ay gumagana sa parehong paraan tulad ng mga tuyong filter. Ang mga patak ng fog ay idineposito sa tubular collecting electrodes na gawa sa lead o ATM plastic at dumadaloy pababa. Ang paglilinis ng gas ay nakumpleto sa pamamagitan ng pagpapatuyo nito mula sa singaw ng tubig na may vitriol oil sa isang tore na may packing (Larawan 3: 4). Kadalasan ay naka-install ang dalawang drying tower. Ang mga tore, gas duct at acid collectors sa seksyon ng paggamot ay karaniwang bakal, na may linya na may acid-resistant na mga brick o diabase tile. Ang dry sulfur dioxide at sulfuric anhydride ay hindi kinakaing unti-unti, kaya ang lahat ng kasunod na kagamitan hanggang sa monohydrate absorber ay maaaring i-mount mula sa ordinaryong carbon steel na walang proteksyon sa kaagnasan.

Ang isang malaking bilang ng mga kagamitan ay lumilikha ng makabuluhang pagtutol sa daloy ng gas (hanggang sa 2 m w.c.), kaya ang isang turbocharger ay naka-install upang maghatid ng gas (Larawan 3: 5). Ang compressor, na sumisipsip ng gas mula sa mga hurno sa lahat ng kagamitan, ay nagbomba nito sa contact assembly.

Ang contact assembly (Fig. 3: 6,7,8) ay binubuo ng isang contact apparatus, isang shell-and-tube heat exchanger at hindi ipinapakita sa diagram (Fig. 4). pampainit ng gas na nagsisimula ng apoy. Sa heat exchanger ng panimulang heater, ang gas ay pinainit bago pumasok sa apparatus sa panahon ng start-up o kapag ang temperatura sa apparatus ay bumaba sa ibaba ng normal.
Karaniwang ginagamit ang mga shelf contact device. Ang nasabing aparato ay may cylindrical body na may diameter na 3 hanggang 10 at taas na 10-20 m. Apat o limang gratings ang naka-install sa loob ng katawan na may isang layer ng contact mass granules sa bawat isa sa kanila. Ang mga intermediate tubular o box-shaped na heat exchanger ay naka-install sa pagitan ng mga layer ng contact mass. Ang diagram ay nagpapakita ng isang apat na layer na contact apparatus, bagaman ang limang-layer na apparatus ay mas madalas na ginagamit, ngunit ang prinsipyo ng kanilang operasyon ay ganap na magkatulad, ang pagkakaiba ay nasa isa pang layer ng katalista. Ang sariwang gas ay pinainit ng init ng nag-react na mainit na gas, una sa isang panlabas na heat exchanger, pagkatapos ay bahagyang o ganap na pumasa sa tatlo o apat na panloob na heat exchanger para sa sunud-sunod na pagpainit, sa 440-450 ° C ito ay pumapasok sa unang layer ng contact mass. Ang temperatura na ito ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagbubukas ng mga balbula. Ang pangunahing layunin ng mga panloob na heat exchanger ay upang palamig ang bahagyang na-oxidized at pinainit na gas sa catalyst bed, upang ang rehimen ay unti-unting lumalapit sa pinakamabuting kalagayan na curve ng temperatura.

Mga shelf contact device - isa sa mga pinakakaraniwang uri ng contact device. Ang prinsipyo ng kanilang operasyon ay ang pag-init at paglamig ng gas sa pagitan ng mga layer ng catalyst na nakahiga sa mga istante ay isinasagawa sa mismong contact apparatus gamit ang iba't ibang mga heat carrier o mga paraan ng paglamig. ang layer ay mas mataas kaysa sa matatagpuan sa itaas nito, ibig sabihin, .e. tumataas sa daloy ng gas, at bumababa ang taas ng mga heat exchanger, dahil habang tumataas ang kabuuang antas ng conversion, bumababa ang rate ng reaksyon at, nang naaayon, bumababa ang dami ng inilabas na init. Sa annulus ng mga heat exchanger, ang sariwang gas ay dumadaan nang sunud-sunod mula sa ibaba hanggang sa itaas, pinapalamig ang mga produkto ng reaksyon at umiinit hanggang sa temperatura ng simula ng reaksyon.

Ang pagiging produktibo ng mga contact device sa mga tuntunin ng H 2 SO 4, depende sa kanilang laki, ay umaabot mula 50 hanggang 500 tonelada bawat araw ng H 2 SO 4 . Ang mga disenyo ng mga contact device na may kapasidad na 1000 at 2000 tonelada bawat araw ay binuo. Ang 200-300 litro ng contact mass bawat 1 tonelada ng pang-araw-araw na output ay na-load sa apparatus. Ang mga tubular contact apparatus ay ginagamit para sa SO 2 oxidation na mas madalas kaysa sa mga shelf. Para sa oksihenasyon ng mataas na konsentrasyon ng sulfur dioxide, makatuwirang gumamit ng mga contact apparatus na may fluidized catalyst bed.

Ang pagsipsip ng sulfuric anhydride ayon sa reaksyon SO 3 +H 2 O = H 2 SO 4 +9200 J ay karaniwang isinasagawa sa mga tower na may packing (Larawan 3: 9.10), dahil ang mga bubbling o foam absorbers na may mataas na intensity ng trabaho ay nadagdagan ang hydraulic resistance. Kung ang bahagyang presyon ng singaw ng tubig sa ibabaw ng sumisipsip na acid ay makabuluhan, ang SO 3 ay nagsasama sa H 2 O sa gas phase at bumubuo ng maliliit na patak ng isang mailap na sulfuric acid mist. Samakatuwid, ang pagsipsip ay isinasagawa gamit ang puro acids. Ang pinakamainam sa mga tuntunin ng kapasidad ng pagsipsip ay isang acid na naglalaman ng 98.3% H 2 SO 4 at pagkakaroon ng hindi gaanong pagkalastiko ng parehong singaw ng tubig at SO 3. Gayunpaman, sa isang cycle sa tore imposibleng ayusin ang acid mula sa 98.3% hanggang sa karaniwang oleum na naglalaman ng 18.5-20% na libreng sulfuric anhydride. Sa pagtingin sa malaki thermal effect pagsipsip sa panahon ng proseso ng adiabatic sa tore, ang acid ay pinainit at huminto ang pagsipsip. Samakatuwid, upang makakuha ng oleum, ang pagsipsip ay isinasagawa sa dalawang sunud-sunod na naka-install na mga tower na may isang nozzle: ang una sa kanila ay pinatubigan ng oleum, at ang pangalawa ay may 98.3% sulfuric acid. Upang mapabuti ang pagsipsip, ang gas at ang acid na pumapasok sa absorber ay pinalamig, kaya pinatataas ang puwersa ng pagmamaneho ng proseso.

Sa lahat ng mga tower ng contact production, kabilang ang mga absorbers, ang halaga ng refluxing acid ay maraming beses na mas malaki kaysa sa kinakailangan upang sumipsip ng mga bahagi ng gas (H 2 O, SO 3) at tinutukoy ng balanse ng init. Upang palamig ang mga nagpapalipat-lipat na acid, ang mga refrigerator ng patubig ay karaniwang naka-install, sa mga tubo kung saan, pinatubig mula sa labas na may malamig na tubig, ang cooled acid ay dumadaloy.

Ang produksyon ng sulfuric acid ay lubos na pinasimple sa pamamagitan ng pagproseso ng gas na nakuha sa pamamagitan ng pagsunog ng pre-melted at na-filter na natural na asupre, na halos walang arsenic. Sa kasong ito, ang purong asupre ay sinusunog sa hangin na dati nang natuyo ng sulfuric acid sa isang nakaimpake na tore. Ito ay lumiliko ang isang gas na 9% SO2 at 12% O2 sa temperatura na 1000 ° C, na unang nakadirekta sa ilalim ng steam boiler, at pagkatapos ay walang paglilinis sa contact apparatus. Ang intensity ng apparatus ay mas malaki kaysa sa pyrite gas, dahil sa tumaas na konsentrasyon ng SO2 at O2. Walang mga heat exchanger sa apparatus, dahil ang temperatura ng mga gas ay nababawasan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng malamig na hangin sa pagitan ng mga layer. Ang pagsipsip ng SO3 ay isinasagawa sa parehong paraan tulad ng sa flow chart.

Ang pinakamahalagang uso sa pagbuo ng paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay:

1) pagpapatindi ng mga proseso sa pamamagitan ng pagsasagawa ng mga ito sa isang suspendido na layer, ang paggamit ng oxygen, ang paggawa at pagproseso ng puro gas, ang paggamit ng mga aktibong catalyst;

2) pagpapasimple ng mga pamamaraan ng paglilinis ng gas mula sa alikabok at mga lason sa pakikipag-ugnay (mas maikling teknolohikal na pamamaraan);

3) pagtaas ng lakas ng kagamitan;

4) kumplikadong automation ng produksyon;

5) pagbabawas ng mga koepisyent ng pagkonsumo para sa mga hilaw na materyales at ang paggamit ng mga basurang naglalaman ng asupre mula sa iba't ibang industriya bilang hilaw na materyales;

6) neutralisasyon ng mga basurang gas.

Ang dinamika ng mga gastos sa paggawa sa panahon ng pag-unlad ng proseso ng teknolohikal

AT pangkalahatang pananaw Ang lahat ng materyal sa itaas ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod:

Ito ay kilala na ang teknolohikal na proseso at ang dinamika ng mga gastos sa paggawa ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na formula:

Tf = ----------------------- Tp = 0.004 * t 2 +0.3 Tc = Tf + Tp

Ang ugnayan sa pagitan ng mga formula na ito ay ganito ang hitsura:

Tp \u003d 0.004 * - 75 +0.3 at Tf \u003d 21 * Tp-0.3 +1575

Batay sa mga formula sa itaas, isasagawa namin ang mga kalkulasyon at ibuod ang mga ito sa isang pangkalahatang talahanayan (Talahanayan 1):

(Talahanayan 1): Dynamics ng mga gastos sa paggawa sa produksyon ng sulfuric acid sa loob ng 15 taon
t (Oras, taon)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Buhay na gastos sa paggawa	0,78	0,75	0,71	0,654	0,595	0,54	0,48	0,43	0,38	0,34	0,3	0,27	0,24	0,22	0,198
Mga nakaraang gastos sa paggawa	0,3	0,32	0,34	0,364	0,4	0,44	0,496	0,56	0,62	0,7	0,78	0,88	0,98	1,08	1,2
Kabuuang gastos	1,09	1,07	1,04	1,018	0,995	0,98	0,976	0,98	1,01	1,04	1,09	1,15	1,22	1,3	1,398

Batay sa talahanayan, ilalagay namin ang mga dependences ng Tf, Tp, Ts sa oras (Fig. 7) at ang dependences ng Tf sa Tp (Fig. 6) at Tp sa Tl (Fig. 8).

Mula sa graph na ito makikita na ang prosesong teknolohikal na ito ay limitado sa pag-unlad nito.

Ang pang-ekonomiyang limitasyon ng akumulasyon ng nakaraang paggawa ay darating sa pitong taon.

Mula sa mga graph 7 at 8 makikita na ang uri ng teknolohikal na proseso ay labor-saving.

Pagkalkula ng antas ng teknolohiya, mga armament at produktibidad ng buhay na paggawa.

Ang antas ng teknolohiya ay kinakalkula gamit ang formula:

Kaginhawahan \u003d 1 / Tzh * 1 / TP

Produktibo ng buhay na paggawa:

L = Y mga * B

Kinakalkula ang mga teknikal na kagamitan:

B \u003d Tp / Tzh

Kaugnay na antas ng teknolohiya:

Watnos = Comfort / L

Isagawa natin ang mga kalkulasyon gamit ang mga formula sa itaas at ipasok ang data sa talahanayan (Talahanayan 2):

T Oras (taon)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Buhay na gastos sa paggawa	0,78	0,75	0,71	0,654	0,595	0,54	0,48	0,43	0,38	0,34	0,3	0,27	0,24
Mga nakaraang gastos sa paggawa	0,3	0,32	0,34	0,364	0,4	0,44	0,496	0,56	0,62	0,7	0,78	0,88	0,98
Kabuuang gastos	1,09	1,07	1,04	1,018	0,995	0,98	0,976	0,98	1,01	1,04	1,09	1,15	1,22
Antas ng teknolohiya	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2
Yung. armament	0,39	0,42	0,47	0,556	0,672	0,83	1,033	1,3	1,64	2,058	2,58	3,22	4
Produktibo Tzh	1,28	1,33	1,41	1,529	1,68	1,86	2,083	2,34	2,62	2,94	3,29	3,68	4,1
Kamag-anak na antas ng teknolohiya	3,29	3,16	2,98	2,747	2,5	2,25	2,016	1,8	1,6	1,429	1,28	1,14	1,02

Mula sa talahanayang ito makikita na ang rasyonalistikong pag-unlad ay kapaki-pakinabang lamang sa loob ng pitong taon, dahil sa panahong ito ang relatibong antas ng teknolohiya ay mas malaki kaysa sa produktibidad ng buhay na paggawa.

Konklusyon

Sa papel na ito, ang teknolohiya para sa paggawa ng sulfuric acid sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay ay pinag-aralan at inilarawan, ang isang pagsusuri ay ginawa ng dinamika ng mga gastos sa paggawa ng pamumuhay at nakaraang paggawa, pati na rin ang dinamika ng mga gastos sa paggawa sa panahon ng pagbuo ng teknolohikal na proseso. Batay sa gawaing ginawa, ang mga sumusunod na konklusyon ay nakuha: Ang pag-unlad ng mga prosesong iyon ay limitado, ang pang-ekonomiyang limitasyon ng akumulasyon ng nakaraang paggawa ay pitong taon, ang teknolohikal na prosesong ito ay labor-saving at rationalistic development ay kapaki-pakinabang para sa pitong taon.

Literatura at mga mapagkukunan:

1. PAG-PRODUKSYON NG SULPHURIC ACID / Baranenko D. http://service.sch239.spb.ru:8101/infoteka/root/chemistry/room1/baran/chem.htm

2. Teknolohiya ng pinakamahalagang industriya: Proc. Para sa eq. Espesyalista. Mga unibersidad / A.M. Ginberg, B.A. Khokhlov. – M.: graduate School, 1985.

Mga yugto - paghahanda ng mga hilaw na materyales at ang kanilang pagsunog o pag-ihaw. Ang kanilang nilalaman at instrumento ay makabuluhang nakasalalay sa likas na katangian ng hilaw na materyal, na sa isang malaking lawak ay tumutukoy sa pagiging kumplikado ng teknolohikal na produksyon ng sulfuric acid. 1. Iron pyrites. Ang natural na pyrite ay isang kumplikadong bato na binubuo ng iron sulfide FeB2, sulfides ng iba pang mga metal (tanso, sink, tingga, atbp.), ...

Hindi palaging magagawa. Kasabay nito, ang mga maubos na gas ay ang pinakamurang hilaw na materyal, ang mga pakyawan na presyo para sa mga pyrite ay mababa din, habang ang sulfur ay ang pinakamahal na hilaw na materyal. Samakatuwid, upang ang produksyon ng sulfuric acid mula sa sulfur ay maaaring mabuhay sa ekonomiya, ang isang pamamaraan ay dapat na binuo kung saan ang halaga ng pagproseso nito ay magiging makabuluhang mas mababa kaysa sa gastos ng pagproseso ng pyrite o basura ...

Para sa awtomatikong kontrol, kinakailangang malaman hangga't maaari ang mga kinakailangan ng iba't ibang proseso ng kemikal-teknolohiya. 1. Pangunahing bahagi 1.1 Teknolohikal na proseso ng pagkuha ng sulfuric anhydride sa paggawa ng sulfuric acid. Ang produksyon ng sulfuric acid sa pamamagitan ng contact method ay binubuo ng mga sumusunod na hakbang: 1. Pagbaba, pag-iimbak at paghahanda ng mga hilaw na materyales...

Ang nitric acid ay nabuo: NO(HSO4) + H2O®H2SO4 + HNO2 Ito ay nag-oxidize ng SO2 ayon sa equation: SO2 + 2HNO2®H2SO4 + 2NO Sa ilalim ng tower 1 at 2, 75% sulfuric acid ay naipon, natural, sa isang mas malaking halaga kaysa sa ginugol sa paghahanda ng nitrose (pagkatapos ng lahat, idinagdag ang "newborn" sulfuric acid). Ang nitric oxide NO ay ibinalik muli para sa oksihenasyon. Dahil ang ilang...

Produksyon ng sulfuric acid mula sa sulfur

Ang teknolohikal na proseso para sa paggawa ng sulfuric acid mula sa elemental na asupre sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay ay naiiba sa proseso ng paggawa mula sa pyrites sa isang bilang ng mga tampok:

espesyal na disenyo ng mga furnace para sa produksyon ng furnace gas;

nadagdagan ang nilalaman ng sulfur oxide (IV) sa furnace gas;

walang pre-treatment ng furnace gas. Ang produksyon ng sulfuric acid mula sa sulfur gamit ang double contact at double absorption method (Fig. 4) ay binubuo ng ilang yugto:

Ang hangin pagkatapos ng paglilinis mula sa alikabok ay ibinibigay ng isang gas blower sa drying tower, kung saan ito ay tuyo na may 93-98% sulfuric acid sa isang moisture content na 0.01% sa dami; Ang pinatuyong hangin ay pumapasok sa sulfur furnace pagkatapos ng preheating sa isa sa mga heat exchanger ng contact unit.

Ang pagkasunog (pagkasunog) ng asupre ay isang homogenous na exothermic na reaksyon, na nauuna sa paglipat ng solidong asupre sa isang likidong estado at ang kasunod na pagsingaw nito:

Kaya, ang proseso ng pagkasunog ay nagaganap sa gas phase sa isang stream ng pre-dried air at inilarawan ng equation:

S + O2 > SO2 + 297.028 kJ;

Para sa nasusunog na asupre, ginagamit ang burner at cyclone furnaces. Sa mga spray furnaces, ang nilusaw na asupre ay sinasabog sa combustion chamber sa pamamagitan ng compressed air sa pamamagitan ng mga nozzle na hindi makapagbibigay ng sapat na paghahalo ng sulfur vapor sa hangin at ang kinakailangang combustion rate. Sa cyclone furnaces, na tumatakbo sa prinsipyo ng centrifugal dust collectors (cyclones), ang isang mas mahusay na paghahalo ng mga bahagi ay nakakamit at isang mas mataas na intensity ng sulfur combustion ay ibinigay kaysa sa nozzle furnaces.

Pagkatapos ang gas na naglalaman ng 8.5-9.5% SO3 sa 200°C ay pumapasok sa unang yugto ng pagsipsip sa absorber na pinatubigan ng oleum at 98% sulfuric acid:

SO3 + H2O>H2SO4+130.56 kJ;

Susunod, ang gas ay nililinis mula sa mga splashes ng sulfuric acid, pinainit hanggang 420°C, at pumapasok sa ikalawang yugto ng conversion, na nagaganap sa dalawang layer ng katalista. Bago ang ikalawang yugto ng pagsipsip, ang gas ay pinalamig sa isang economizer at pinapakain sa ikalawang yugto ng absorber na sinabugan ng 98% na sulfuric acid, at pagkatapos, pagkatapos na mai-splash, ito ay inilabas sa atmospera.

Ang furnace gas mula sa sulfur combustion ay may mas mataas na nilalaman ng sulfur oxide (IV) at hindi naglalaman ng malaking halaga ng alikabok. Kapag nagsusunog ng katutubong asupre, ganap din itong kulang sa arsenic at selenium compound, na mga catalytic poison.

Ang circuit na ito ay simple at tinatawag na "short circuit" (Larawan 5).

kanin. apat.

1 sulfur furnace; 2-heat recovery boiler; 3 - economizer; 4-starter na firebox; 5, 6-heat exchangers ng panimulang pugon; 7-pin na aparato; 8-heat exchangers; 9-oleum absorber; 10 drying tower; 11 at 12 ayon sa pagkakabanggit. una at pangalawang monohydrate absorbers; 13-mga kolektor ng acid.

Fig.5.

1 -- natutunaw na silid para sa asupre; 2 -- likidong sulfur filter; 3 -- pugon para sa pagsunog ng asupre; 4 - basura init boiler; 5 - contact apparatus; 6 - sistema ng pagsipsip ng sulfur oxide (VI); 7-- sulfuric acid refrigerator

Ang mga umiiral na halaman para sa produksyon ng sulfuric acid mula sa sulfur, na nilagyan ng cyclone-type furnaces, ay may kapasidad na 100 tonelada ng sulfur o higit pa bawat araw. Ang mga bagong disenyo ay binuo na may kapasidad na hanggang 500 t/araw.

Pagkonsumo bawat 1 tonelada ng monohydrate: sulfur 0.34 tonelada, tubig 70 m3, kuryente 85 kWh.

Produksyon ng sulfuric acid mula sa iron pyrites

Ang paggawa ng sulfuric acid mula sa metal sulfide ay mas mahirap.

Ang teknolohikal na pamamaraan para sa paggawa ng sulfuric acid mula sa iron pyrites gamit ang prinsipyo ng double contacting DK-DA ay ipinapakita sa Figure 6. Ang pyrite ay pinapakain sa pamamagitan ng batcher papunta sa fluidized bed furnace 1. Ang nagreresultang maalikabok na litson na gas na naglalaman ng 13% SO2 at may temperatura na humigit-kumulang 700°C sa labasan ng hurno ay ipapakain muna sa waste heat boiler 3, at pagkatapos ay sa yugto ng dry purification mula sa cinder dust (sa cyclones 4 at upang matuyo ang electrostatic precipitator 5). Sa waste heat boiler 3, ang gas ay pinalamig sa sabay-sabay na produksyon ng enerhiya na singaw ng tubig (presyon 4 MPa at temperatura 450 °C), na maaaring magamit pareho sa planta mismo upang mabayaran ang mga gastos sa enerhiya para sa pagpapatakbo ng mga compressor at mga bomba, at sa iba pang mga pagawaan ng halaman.

Sa departamento ng paggamot, na binubuo ng dalawang washing tower 6 at 7, dalawang pares ng wet electrostatic precipitators 8 at 9 at isang drying tower 10, ang gas ay nililinis mula sa arsenic, selenium, fluorine compound at tuyo.

Ang unang guwang na washing tower 6 ay nagpapatakbo sa mode ng pagsingaw: ang nagpapalipat-lipat na acid ay nagpapalamig sa gas, habang ang init ay ginugol sa pagsingaw ng tubig mula sa acid na ibinibigay para sa patubig. Ang konsentrasyon ng irrigating acid sa unang tower, katumbas ng 40 ... 50% H2SO4, ay pinananatiling pare-pareho sa pamamagitan ng diluting na may 10 ... 15% acid mula sa pangalawang washing tower 7. Ang acid mula sa pangalawang tore ay pumapasok sa kolektor 18 at, pagkatapos ng paglamig, babalik sa patubig.

Pagkatapos ng pangalawang washing tower, ang gas ay sunod-sunod na dumadaan sa dalawang pares ng wet electrostatic precipitator 8 at 9, pagkatapos ay isang naka-pack na drying tower 10 na na-spray ng 93...94% sulfuric acid sa temperatura na 28...30°C. Ang acid ay umiikot sa pagitan ng drying tower 10 at ng collector 18, ang bahagi ng acid ay inalis bilang mga natapos na produkto sa bodega. Upang mapanatili ang isang pare-parehong konsentrasyon ng H2SO4, 98 ... 99% acid mula sa monohydrate absorbers 17 at 20 ay ipinapasok sa acid collector 18. Upang mapanatili ang isang pare-parehong temperatura sa yugto ng pagpapatayo, ang circulating acid ay pinalamig sa isang air cooler 22. Bago ang drying tower, ang litson na gas ay natunaw ng hangin upang mabawasan ang konsentrasyon ng SO2 dito sa 9% at pagtaas ng labis na oxygen alinsunod sa pinakamainam na kondisyon para sa oksihenasyon ng sulfur dioxide.

Fig.4.

1 - pugon; 2 -- sistema para sa haydroliko na pag-alis ng cinder; 3 - basura init boiler; 4 - isang cyclone na may transfer device; 5 - dry electrostatic precipitator; 6 - guwang na washing tower; 7-- naka-pack na washing tower; 8.9 - wet electrostatic precipitators; 10 - pagpapatayo ng tore; 11 - filter-spray trap; 12 - turbo blower; 13 -- heat exchangers ng contact unit; 14 -- contact device; 15 -- panimulang pampainit; 16 - init exchanger; 17 - ang pangalawang monohydrate absorber; 18 - kolektor ng acid; 19 - refrigerator; 20 - ang unang monohydrate absorber; 21 - oleum absorber; 22--acid air cooling refrigerator

Pagkatapos ng drying tower, ang litson na gas ay dumadaan sa filter-sprayer 11 at pumapasok sa turbo blower 12. Sa mga heat exchanger 13, ang gas ay pinainit dahil sa init ng mga produkto ng reaksyon sa temperatura ng pag-aapoy ng katalista (420. ..440°C) at pumapasok sa unang layer ng contact apparatus, kung saan ang oksihenasyon ng 74% SO2 na may sabay-sabay na pagtaas ng temperatura hanggang 600°C. Pagkatapos ng paglamig sa 465°C, ang gas ay pumapasok sa pangalawang layer ng contact apparatus, kung saan ang antas ng conversion ay umabot sa 86%, at ang temperatura ng gas ay tumataas sa 514°C. Pagkatapos ng paglamig sa isang temperatura ng 450 ° C, ang gas ay pumapasok sa ikatlong layer ng contact apparatus, kung saan ang antas ng SO2 conversion ay tumataas sa 94...94.5%, at ang temperatura ay tumataas sa 470 ° C.

Pagkatapos, alinsunod sa mga kinakailangan ng pamamaraan ng DC-DA, ang reaksyon ng gas ay pinalamig sa mga heat exchanger 13 hanggang 100 ° C at ipinadala sa pagsipsip ng unang yugto: una, sa oleum absorber 21, pagkatapos ay sa monohydrate absorber 20. Pagkatapos ng monohydrate absorber at ang filter-spray trap, ang gas ay pinainit muli sa temperatura na 430° at inihain sa ikaapat na layer ng catalyst. Ang konsentrasyon ng SO2 sa gas ay 0.75...0.85%. Sa ika-apat na layer, ang natitirang SO2 ay na-oxidized sa conversion? 80%, na sinamahan ng pagtaas ng temperatura hanggang 449°C. Ang pinaghalong reaksyon ay muling pinalamig sa temperatura na 409° at ipinadala sa huling (ikalima) na layer ng contact apparatus. Ang kabuuang antas ng conversion pagkatapos ng limang yugto ng pakikipag-ugnayan ay 99.9%.

Pagkatapos ng paglamig, ang pinaghalong gas ay ipinadala sa monohydrate absorber ng ikalawang yugto ng pagsipsip 17. Ang hindi nasisipsip na gas, na pangunahing binubuo ng hangin, ay dumaan sa isang filter 11 upang paghiwalayin ang mga splashes at ambon at inilabas sa kapaligiran sa pamamagitan ng exhaust pipe .

Ang kapasidad ng planta ay hanggang 1500 tonelada/araw para sa monohydrate.

Pagkonsumo bawat 1 tonelada ng monohydrate: pyrites 0.82 tonelada, tubig 50 m3, kuryente 82 kWh.

Produksyon ng sulfuric acid mula sa hydrogen sulfide

Ang paraan para sa paggawa ng sulfuric acid mula sa hydrogen sulfide, ang tinatawag na wet catalysis (developers I.A. Adadurov, D. Gernst, 1931), ay binubuo sa katotohanan na ang isang halo ng sulfur oxide (IV) at singaw ng tubig, na nakuha sa pamamagitan ng pagsunog ng hydrogen sulfide sa isang stream ng hangin, ay pinapakain sa contact apparatus nang walang paghihiwalay, kung saan ang sulfur oxide (IV) ay na-oxidized na may solid vanadium catalyst sa sulfur oxide (VI). Ang pinaghalong gas ay pagkatapos ay pinalamig sa isang condenser, kung saan ang mga singaw ng nagreresultang sulfuric acid ay na-convert sa isang likidong produkto.

Kaya, sa kaibahan sa mga pamamaraan para sa paggawa ng sulfuric acid mula sa pyrite at sulfur, sa proseso ng wet catalysis ay walang espesyal na yugto para sa pagsipsip ng sulfur oxide (VI) at ang buong proseso ay kinabibilangan lamang ng tatlong sunud-sunod na yugto:

1) pagkasunog ng hydrogen sulfide na may pagbuo ng pinaghalong sulfur oxide (IV) at singaw ng tubig ng equimolecular composition (1:1):

H2S + 1.5О2 > SO2 + Н2О - ?Н

saan? H \u003d 519 kJ

2) oksihenasyon ng sulfur oxide (IV) sa sulfur oxide (VI) habang pinapanatili ang equimolecular na komposisyon ng pinaghalong sulfur oxide (VI) at singaw ng tubig (1: 1):

SO2 + 0.5O2 - SO3 -? H 2

saan? H 2 \u003d 96 kJ

3) vapor condensation at pagbuo ng sulfuric acid:

SO3 + H2O-H2SO4 -? H 3

saan? H 3 \u003d 92 kJ.

Kaya, ang proseso ng wet catalysis ay inilarawan ng pangkalahatang equation

H2S + 2О2 > H2SO4 - ?Н

saan? H \u003d 707 kJ.

Highly concentrated hydrogen sulfide gas (hydrogen sulfide volume fraction hanggang 90%), na isang pag-aaksaya ng ilang industriya, ay ginagamit bilang isang hilaw na materyal sa produksyon ng sulfuric acid sa pamamagitan ng wet catalysis method.

Dahil ang gas ay hugasan sa panahon ng paglabas, hindi ito nangangailangan ng isang espesyal na yugto ng paglilinis, at ang mga produkto ng pagkasunog nito ay hindi naglalaman ng mga nakakapinsalang impurities at hindi rin nangangailangan ng paglilinis. Ito, kasama ang kawalan ng yugto ng pagsipsip sa teknolohikal na pamamaraan, ay lubos na nagpapadali sa proseso ng produksyon.

Ang teknolohikal na pamamaraan para sa paggawa ng sulfuric acid mula sa hydrogen sulfide ay kinabibilangan ng mga sumusunod na operasyon:

· pagkasunog ng hydrogen sulfide gas na may malaking labis na hangin upang maiwasan ang overheating dahil sa paglabas ng malaking halaga ng init;

· paglamig ng gas-steam mixture mula 1000 hanggang 400?С sa waste heat boiler;

· pagbabanto ng halo ng gas-singaw na may hangin sa komposisyon na pinakamainam para sa pakikipag-ugnay;

pakikipag-ugnay sa contact apparatus, thermostatically na kinokontrol ng pagpapakilala ng hangin sa pagitan ng mga layer ng catalyst;

· Paglamig ng na-convert na gas sa mga tore na pinatubigan ng sulfuric acid, na may pagbuo ng produksyon ng sulfuric acid at sulfuric acid mist, na nakuha sa mga electrostatic precipitator.

Theoretically, na may ganap na tuyo na hydrogen sulfide gas at hangin, 100% sulfuric acid ay dapat mabuo. Sa pagsasagawa, dahil sa pagkakaroon ng singaw ng tubig sa hangin, ang konsentrasyon ng nagresultang acid ay hindi lalampas sa 96%, kapag na-convert sa hydrogen sulfide - 97%. Ang pagiging produktibo ng mga umiiral na pag-install na tumatakbo sa pamamagitan ng wet catalysis method ay umabot sa 300 tonelada / araw para sa sulfuric acid monohydrate.

Ang sulfuric acid ay ginawa sa malalaking dami sa mga halaman ng sulfuric acid.

I. Mga hilaw na materyales na ginagamit para sa paggawa ng sulfuric acid:

II. Paghahanda ng mga hilaw na materyales.

Suriin natin ang paggawa ng sulfuric acid mula sa pyrite FeS 2.

1) Paggiling ng pyrite.

Bago gamitin, ang malalaking piraso ng pyrite ay dinurog sa mga pandurog. Alam mo na kapag ang isang sangkap ay durog, ang rate ng reaksyon ay tumataas, dahil. ang ibabaw na lugar ng contact ng mga reactant ay tumataas.

2) Paglilinis ng pyrite.

Matapos durugin ang pyrite, dinadalisay ito mula sa mga dumi (basura at lupa) sa pamamagitan ng lutang. Upang gawin ito, ang durog na pyrite ay ibinaba sa malalaking vats ng tubig, halo-halong, lumulutang ang basurang bato, pagkatapos ay aalisin ang basurang bato.

III. Chemistry ng produksyon.

Ang produksyon ng sulfuric acid mula sa pyrite ay binubuo ng tatlong yugto.

UNANG YUGTO - pyrite roasting sa isang "fluidized bed" tapahan.

Unang yugto ng equation ng reaksyon

2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

Ang durog, nilinis, basa (pagkatapos ng flotation) pyrite ay ibinubuhos mula sa itaas sa isang pugon para sa pagpapaputok sa isang "fluidized bed". Mula sa ibaba (counterflow na prinsipyo) ang hanging pinayaman ng oxygen ay dinadaanan para sa mas kumpletong pagpapaputok ng pyrite. Ang temperatura sa tapahan ay umabot sa 800°C. Ang pyrite ay pinainit hanggang pula at nasa "suspinde na estado" dahil sa hangin na ibinuga mula sa ibaba. Ang lahat ay tila isang kumukulong pulang mainit na likido.

Dahil sa init na inilabas bilang resulta ng reaksyon, ang temperatura sa pugon ay pinananatili. Ang sobrang init ay inalis: ang mga tubo na may tubig ay tumatakbo sa kahabaan ng perimeter ng pugon, na pinainit. Ang mainit na tubig ay ginagamit pa para sa sentral na pagpainit ng mga katabing lugar.

Ang resultang iron oxide Fe 2 O 3 (cinder) ay hindi ginagamit sa paggawa ng sulfuric acid. Ngunit ito ay kinokolekta at ipinadala sa isang planta ng metalurhiko, kung saan ang bakal na metal at ang mga haluang metal nito na may carbon ay nakuha mula sa iron oxide - bakal (2% carbon C sa haluang metal) at cast iron (4% carbon C sa haluang metal).

Kaya, ang prinsipyo ng paggawa ng kemikal ay natutupad - produksyon na walang basura.

Ang gas ng furnace ay lumalabas sa pugon, ang komposisyon nito ay: SO 2, O 2, singaw ng tubig (basa ang pyrite!) At ang pinakamaliit na particle ng cinder (iron oxide). Ang nasabing furnace gas ay dapat linisin mula sa mga impurities ng solid particles ng cinder at water vapor.

Ang paglilinis ng gas ng furnace mula sa mga solidong particle ng cinder ay isinasagawa sa dalawang yugto - sa isang bagyo (ginagamit ang sentripugal na puwersa, ang mga solidong particle ng cinder ay tumama sa mga dingding ng bagyo at bumagsak) at sa mga electrostatic precipitator (ginagamit ang electrostatic attraction, mga particle ng cinder stick sa electrified plates ng electrostatic precipitator, na may sapat na akumulasyon sa ilalim ng mga ito ay nahuhulog sa kanilang sariling timbang), upang alisin ang singaw ng tubig sa furnace gas (pagpatuyo ng furnace gas), ang puro sulfuric acid ay ginagamit, na isang napakagandang desiccant, dahil sumisipsip ito ng tubig.

Ang pagpapatayo ng furnace gas ay isinasagawa sa isang drying tower - ang furnace gas ay tumataas mula sa ibaba hanggang sa itaas, at ang puro sulfuric acid ay dumadaloy mula sa itaas hanggang sa ibaba. Sa labasan ng drying tower, ang kiln gas ay hindi na naglalaman ng anumang cinder particle o water vapor. Ang furnace gas ngayon ay pinaghalong sulfur oxide SO 2 at oxygen O 2 .

IKALAWANG YUGTO - oksihenasyon ng SO 2 hanggang SO 3 na may oxygen.

Ito ay dumadaloy sa contact apparatus.

Ang equation ng reaksyon para sa yugtong ito ay: 2SO 2 + O 2

2SO 3 + Q

Ang pagiging kumplikado ng ikalawang yugto ay nakasalalay sa katotohanan na ang proseso ng oksihenasyon ng isang oksido patungo sa isa pa ay nababaligtad. Samakatuwid, kinakailangang piliin ang pinakamainam na kondisyon para sa daloy ng direktang reaksyon (pagkuha ng SO 3).

Ang temperatura:

Ang direktang reaksyon ay exothermic +Q, ayon sa mga patakaran para sa paglilipat ng balanse ng kemikal, upang mailipat ang balanse ng reaksyon patungo sa isang exothermic na reaksyon, ang temperatura sa system ay dapat ibaba. Ngunit, sa kabilang banda, sa mababang temperatura, ang rate ng reaksyon ay bumaba nang malaki. Sa eksperimento, itinatag ng mga chemist-technologist na ang pinakamainam na temperatura para sa direktang reaksyon upang magpatuloy sa maximum na pagbuo ng SO 3 ay isang temperatura na 400-500 ° C. Tama na ito mababang temperatura sa mga industriya ng kemikal. Upang mapataas ang rate ng reaksyon sa mababang temperatura, ang isang katalista ay ipinakilala sa reaksyon. Ito ay eksperimento na itinatag na ang pinakamahusay na katalista para sa prosesong ito ay vanadium oxide V 2 O 5 .

b) presyon:

Ang direktang reaksyon ay nagpapatuloy sa isang pagbawas sa dami ng mga gas: sa kaliwa, 3V gas (2V SO 2 at 1V O 2), at sa kanan, 2V SO 3. Dahil ang direktang reaksyon ay nagpapatuloy sa isang pagbawas sa dami ng mga gas, kung gayon, ayon sa mga patakaran para sa paglilipat ng balanse ng kemikal, ang presyon sa sistema ay dapat tumaas. Samakatuwid, ang prosesong ito ay isinasagawa sa mataas na presyon.

Bago ang pinaghalong SO 2 at O ​​2 ay pumasok sa contact apparatus, dapat itong painitin sa temperatura na 400-500°C. Ang pag-init ng halo ay nagsisimula sa heat exchanger, na naka-install sa harap ng contact apparatus. Ang halo ay dumadaan sa pagitan ng mga tubo ng heat exchanger at pinainit mula sa mga tubo na ito. Sa loob ng mga tubo ay dumadaan ang mainit na SO 3 mula sa contact apparatus. Pagpasok sa contact apparatus, ang pinaghalong SO 2 at O ​​2 ay patuloy na umiinit hanggang sa nais na temperatura, na dumadaan sa pagitan ng mga tubo sa contact apparatus.

Ang temperatura ng 400-500°C sa contact apparatus ay pinananatili dahil sa pagpapalabas ng init sa reaksyon ng pagbabago ng SO 2 sa SO 3 . Sa sandaling ang pinaghalong sulfur oxide at oxygen ay umabot sa catalyst bed, ang proseso ng oksihenasyon ng SO 2 hanggang SO 3 ay magsisimula.

Ang nabuong sulfur oxide SO 3 ay umaalis sa contact apparatus at pumapasok sa absorption tower sa pamamagitan ng heat exchanger.

IKATLONG YUGTO - pagsipsip ng SO 3 ng sulfuric acid.

Ito ay dumadaloy sa absorption tower.

At bakit ang sulfur oxide SO 3 ay hindi nasisipsip ng tubig? Pagkatapos ng lahat, posibleng matunaw ang sulfur oxide sa tubig: SO 3 + H 2 O

H2SO4. Ngunit ang katotohanan ay kung ang tubig ay ginagamit upang sumipsip ng sulfur oxide, ang sulfuric acid ay nabuo sa anyo ng isang ambon na binubuo ng maliliit na patak ng sulfuric acid (sulfur oxide ay natutunaw sa tubig na may pagpapalabas ng isang malaking halaga ng init, ang sulfuric acid ay napakainit na kumukulo at nagiging singaw ). Upang maiwasan ang pagbuo ng sulfuric acid mist, gumamit ng 98% concentrated sulfuric acid. Ang dalawang porsyento ng tubig ay napakaliit na ang pag-init ng likido ay magiging mahina at hindi nakakapinsala. Ang sulfur oxide ay natutunaw nang mahusay sa naturang acid, na bumubuo ng oleum: H 2 SO 4 nSO 3.

Ang equation ng reaksyon para sa prosesong ito ay nSO 3 + H 2 SO 4

H 2 SO 4 nSO 3

Ang resultang oleum ay ibinubuhos sa mga tangke ng metal at ipinadala sa bodega. Pagkatapos ang mga tangke ay puno ng oleum, ang mga tren ay nabuo at ipinadala sa mamimili.

proteksiyon ng kapaligiran,

nauugnay sa paggawa ng sulfuric acid.

Ang pangunahing hilaw na materyal para sa paggawa ng sulfuric acid ay asupre. Isa ito sa pinakakaraniwan mga elemento ng kemikal sa ating planeta.

Ang produksyon ng sulfuric acid ay nagaganap sa tatlong yugto: SO 2 ay nakuha sa unang yugto, FeS 2 ay calcined, pagkatapos SO 3 , pagkatapos kung saan sulfuric acid ay nakuha sa ikatlong yugto.