Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Под названием «серная кислота» в технике подразумеваются любые смеси триоксида серы с водой. Моногидрат, или безводная серная кислота H«S04, — тяжелая маслянистая жидкость, смешивающаяся с водой в любых соотношениях; плотность 1,83 г/см3, температура кипения 296,2 еС, при дальнейшем нагревании разлагается на S03 и Я20, кристаллизуется при температуре +10,45 °С.
Промышленность выпускает несколько сортов серной кислоты, отличающихся концентрацией основного вещества я содержанием примесей. Основные сорта серной кислоты; 65-процентная — - камерная, 75-процентная — башенная, 98-процентная — купоросное масло, олеум, 100-про- центвая — химически чистая, аккумуляторная и др.
Высокая активность серной кислоты и сравнительно небольшая стоимость определяют огромные масштабы производства и чрезвычайно разнообразное применение почти о всех отраслях народного хозяйства.
Наиболее крупным потребителем серной кислоты является производство минеральных удобрений — суперфосфата, сульфата аммония и др. В металлообрабатывающей промышленности серная кислота применяется для снятия ржавчины с поверхности черных металлов при подготовке их к защитным или декоративным покрытиям лаками и цветными металлами. Большое количество серной кислоты расходуется на очистку нефтепродуктов. Производство красителей, лаков, красок, лекарственных веществ, некоторых пластических масс, многих ядохимикатов, эфиров, спиртов было бы невозможно в современных масштабах без серной кислоты. Разбавленные растворы серной кислоты или ее солей применяют в производстве искусственного шелка, в текстильной промышленности. В пищевой промышленности серная кислота используется для приготовления крахмала, патоки и других продуктов.
В процессах нитрирования для производства многих органических соединений, в том числе и большинства взрывчатых веществ, также применяется серная кислота.
Сырье. Исходным сырьем для производства серной кислоты служит любое сырье, содержащее серу: различные колчеданы, отходящие газы металлургических процессов, топочное газы, чистая сера и др.
Получение серной кислоты. Технологический процесс получения серной кислоты состоит из трех стадий.
Первой стадией производственного процесса является получение сернистого газа S02.
Сернистый газ выделяют из топочных газов или отходящих газов металлургических процессов сжиганием серы. При сжигании чистой серы, не содержащей ядовитых для катализатора примесей (мышьяк), получается газ, который может быть использован непосредственно (без очистки) для производства.
При сжигании кусковой серы применяются вращающиеся барабанные печи и неподвижные отражательные печи. Сжигание жидкой серы в распыленном состоянии проводят в неподвижных цилиндрических печах с разбрызгивающими форсунками.
При получении сернистого газа из колчедана его подвергают подготовке (дробление, просеивание, обогащение) и обжигу. Для обжига применяют печи различного типа (механические полочные, обжиг в кипящем слое и др.)
При сжигании колчедана с отходящим печным газом уносится некоторая часть колчедана и огарка в виде мель чайшей пыли. Отложение пыли на поверхности катализатора в контактных аппаратах ведет к понижению активности катализатора, а следовательно, и к понижению производительности аппарата.
В зависимости от вида катализатора и характера процесса существует два способа получения серной кислоты: башенный (нитрозный) и контактный.
Башенный (нитрозный) способ. В производстве H2S04 по нитрозному способу обжиговый газ предварительно освобождается только от механических примесей. Дополнительной очистки газа от химических примесей-ядов (мышьяка, селена и др.) не требуется. Очищенный от пыли таз поступает в систему при температуре 350 °С. Газ проходят последовательно через все башни системы, где про- исходит образование серной кислоты путем поглощения S03 водой. В качестве катализатора применяют раствор оксидов азота в серной кислоте (нитроза).
Контактный метод. Контактный метод производства был предложен в 1881 г. и реализован в промышленности 1875 г. В настоящее время он является основным при производстве серной кислоты.
Быстрое развитие контактного метода производства объясняется возможностью получения чистой концентрированной кислоты и олеума — продуктов, имеющих большое промышленное значение.
Производство серной кислоты контактным методом состоит из следующих основных стадий:
1. Очистка газов от примесей, вредных для процесса контактного окисления SO2 в S03.
2. Окисления S02 в SO3 на поверхности твердого катализатора.
3. Поглощение триоксид серы серной кислотой с получением концентрированной H2S04 и олеума (H2S04 + S03).
Нитрозный способ дает кислоту, загрязненную примесями и разбавленную, что ограничивает ее использование. При необходимости концентрирования этой кислоты резко возрастает расход топлива (для упаривания воды). Неполный возврат окислов азота приводит к постоянным затратам на дорогостоящую азотную кислоту, продукт более транспортабельный. Но расход колчедана, электроэнергии при данном способе несколько выше, чем при контактном, хотя башенные установки дешевле контактных, аппаратура контактного сернокислотного производства эксплуатируется более длительный срок и требует меньших затрат на ремонт.
Дата публикования: 2015-04-10; Прочитано: 818 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!