пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Пятый семестр:
» Общая Химическая Технология
Четвёртый семестр:
» ПАХТ

№51. Сырье для производства серной кислоты и методы ее получения.

Традиционно основными источниками сырья являются сера и железный (серный) колчедан. Около половины серной кислоты получают из серы, треть – из колчедана. Значительное место в сырьевом балансе занимают отходящие газы цветной металлургии, содержащие диоксид серы. В атмосферу с отходящими газами тепловых электростанций и металлургических заводов выбрасывается диоксида серы значительно больше, чем употребляется для производства серной кислоты, но переработка отходящих газов не всегда осуществима. Отходящие газы – наиболее дешевое сырье, низки оптовые цены и на колчедан, наиболее же дорогостоящим сырьем является сера. Следовательно, для того чтобы производство серной кислоты из серы было экономически целесообразно, должна быть разработана схема, в которой стоимость ее переработки будет существенно ниже стоимости переработки колчедана или отходящих газов.

Получение H2SO4из колчедана

Первой стадией процесса является окисление сырья с получением обжигового газа, содержащего диоксид серы:

4FeS2 +11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 (I) ∆Н=-853,8 кДж⁄моль (7117 кДж ⁄кг)

При протекании реакции (I) помимо газообразного продукта реакцииSO2образуется твердый продуктFe2O3, который может присутствовать в газовой фазе в виде пыли. Колчедан содержит различные примеси, в частности соединения мышьяка и фтора, которые в процессе обжига переходят в газовую фазу. Присутствие этих соединений на стадии контактного окисления диоксида серы может вызвать отравление катализатора. Поэтому реакционный газ после стадии обжига колчедана должен быть предварительно направлен на стадию подготовки к контактному окислению (вторая стадия), которая помимо очистки от каталитических ядов включает выделение паров воды (осушку), а также получение побочных продуктов (Se и Te).

На третьей стадии протекает обратимая экзотермическая химическая реакция контактного окисления диоксида серы:

SO2+ 1/2O2↔SO3(III)

Последняя стадия процесса – абсорбция триоксида серы концентрированной серной кислотой или олеумом.

Получение H2SO4из серы

Процесс производства серной кислоты из элементарной серы состоит из следующих основных этапов:

подготовка сырья: очистка и плавление серы; очистка, сушка и дозировка воздуха;

сжигание серы: S+O2=SO2(1). Процесс ведут с избытком воздуха. Выделяется очень большое количество теплоты ΔН = - 362,4 кДж/моль (в пересчете на единицу массы 362,4/32 = 11,325 кДж/т = 11325 кДж/кг серы);

контактное окисление SO2 вSO3:SO2+ 0,5O2=SO3(2). Процесс идет на ванадиевом катализаторе при температуре 420-550˚C, тепловой эффект реакции при 500˚C составляет 94,23 кДж/моль;

Абсорбция SO3: SO3 + H2O = H2SO4 (3). Абсорбционная колонна орошается 98,6%H2SO4. Перед отправкой на склад кислота разбавляется до ~ 93%H2SO4 в соответствии с требованиями ГОСТа.


18.01.2016; 23:30
хиты: 198
рейтинг:+1
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь