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

2 курс 2 семестр:
» Математика
2 курс 1 семестр:
» Математ
» Химия
» ИМХ
» Физика
1 семестр:
» хим
» Математика
» Физика
» Информатика

Химизм контактного и нитрозного способов производства серной кислоты. Пиро- и пнрсерная кислота точка биологическая роль серы, круговорот её в природе.

 

Нитрозный способ производства серной кислоты.

Технологическая схема производства серной кислоты контактным путём хорошо известна из школьных учебников. В нашей стране используется и другой, так называемый нитрозный, способ её получения.

На первой стадии, одинаковой для обоих методов, получают сернистый ангидрид SO2. Исходным сырьём может быть, в принципе, любое вещество, содержащее серу: природные сульфиды железа (прежде всего, пирит FeS2), а также сульфиды меди и никеля, сульфидные полиметаллические руды, гипс CaSO4.2H2O и элементарные сера. Всё больше и больше используют газы, которые выделяются при переработке и сжигании горючих ископаемых (угля, нефти), содержащих соединения серы.

Полученный SO2 окисляют до H2SO4, используется для этого в нитрозном методе используется окислы азота. С этой стадии оба метода отличаются друг от друга.

В специальной окислительной башне 3 смешивают окись азота NO и NO2 с воздухом в таком соотношении, чтобы половина имеющихся NO и NO2.

2NO + O2 ® 2NO2

В результате газовая смесь содержит равные NO и NO2. Она подаётся в башни 4 и 5, орошаемые 75% - ной серной кислотой; здесь смесь окислов азота поглощается с образованием нитрозиллерной кислоты:

NO + NO2 + 2H2SO4 ®2NO(HSO4) + H2O

Раствор нитрозиллерной кислоты в серной кислоте, называемый нитрозой, орошает башни 1 и 2, куда противотоком поступает SO2 и добавляется вода. В результате гидролизанитрозиллерной кислоты образуется азотная кислота:

NO(HSO4) + H2O=H2SO4 + HNO2

Она - то и окисляет SO2 по уравнению:

SO2 + 2HNO2=H2SO4 + 2NO

В нижней части башен 1 и 2 накапливается 75%-ная серная кислота, естественно, в большем количестве, чем её было затрачено на приготовление нитрозы (ведь добавляется «новорождённая» серная кислота). Окись азота NO возвращается снова на окисление. Поскольку некоторое количество её меряется с выхлопными газами, приходится добавлять в систему HNO3, служащую источником окислов азота.

Недостаток башенного метода состоит в том, что полученная серная кислота имеет концентрацию лишь 75% (при большей концентрации плохо идёт гидролиз нитрозиллернойкислоты). Концентрирование же серной кислоты упариванием представляет дополнительную трудность. Преимущество этого метода в том, что примеси содержащиеся в SO2, не влияют на ход процесса, так что исходный SO2 достаточно очистить от пыли, т.е. механических загрязнений. Естественно, башенная серная кислота бывает недостаточно чистой, что ограничивает её применение.

ПРОИЗВОДСТВО СЕРНОЙ КИСЛОТЫ КОНТАКТНЫМ СПОСОБОМ.

Исходным сырьём для производства серной кислоты могут быть сера, сероводород, сульфиды металлов.
Мы рассмотрим производство серной кислоты контактным способом, при котором исходным сырьём является пирит FeS2

1.Обжиг пирита, Получение оксида серы (II). Очистка печного газа. Уравнение реакции первой стадии:4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 + Q

2. Окисление SO2 в SO3кислородом

Протекает в контактном аппарате.
Уравнение реакции этой стадии:2SO2 + O2  2SO3 + Q

3. Получение H2SO4Протекает в поглотительной башне.
А почему оксид серы SO3 не поглощают водой? Ведь можно было бы оксид серы растворить в воде:

SO3 + H2O  H2SO4.

Пиросерная кислота

Молекулярная формула - H2S2O7

 

Пиросерная кислота или дисерная кислота (выделяется при охлаждении олеума в виде кристаллов)

Соли дисерной кислоты называются пиросульфатами:

2 KHSO4 == K2S2O7 + H2O

Гидросульфат калия

При нагревании гидросульфата калия образуются пиросульфаты (персульфаты).

Cоли и кислота проявляют резко выраженные окислительные свойства.

K2S2O7 = SO3 + K2SO4

О́леум — раствор серного ангидрида SO3 в 100%-й серной кислоте H2SO4.

Олеум представляет собой вязкую маслянистую бесцветную жидкость или легкоплавкие кристаллы, которые, однако, могут приобретать самые различные оттенки вследствие наличия примесей.



15.06.2016; 17:10
хиты: 95
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь