Из большого числа возможных вариантов концентрации кислоты и температуры реакции в настоящее время практически применяются только два: гидролиз разбавленными кислотами и гидролиз концентрированными кислотами. При гидролизе разбавленными кислотами температура реакции обычно составляет 160-190° и концентрация катализатора в водном растворе колеблется от 0,3 до 0,7% (H2SO4, HCL). Снизить потери моносахаридов легче при гидролизе концентрированными кислотами, вследствие чего выход сахара при этом методе может достигать почти теоретически возможного, т. е. Ввиду малых потерь сахара при гидролизе концентрированными кислотами получающиеся водные растворы моносахаридов - гидролизаты отличаются повышенной чистотой, что имеет большое значение при их последующей переработке. Серьезным недостатком методов гидролиза концентрированными кислотами до последнего времени был большой расход минеральной кислоты на тонну получаемого сахара, что приводило к необходимости регенерации части кислоты или использования ее в других производствах; это осложняло и удорожало строительство и эксплуатацию таких заводов.В серной кислоте растворяется оксид серы. Серная кислота используется для производства удобрений - суперфосфата, аммофоса, сульфата аммония и др. Особо чистая серная кислота используется в производстве красителей, лаков, красок, лекарственных веществ, некоторых пластических масс, химических волокон, многих ядохимикатов, взрывчатых веществ, эфиров, спиртов и т. п.В качестве сырья для производства серной кислоты применяются элементарная сера и серный колчедан; кроме того, широко используются серосодержащие промышленные отходы. Сульфидные руды подвергаются обжигу, в процессе которого образуются сернистые газы, используемые для производства серной кислоты. В настоящее время сырьем для ее производства служат сероводородные газы, образующиеся при переработке нефти, коксовании углей, а также получаемые при очистке природного газа. Наиболее просто производство серной кислоты из серы, выделяемой из самородных руд или из побочных продуктов ряда производств (газовой серы).Производство серной кислоты контактным способом включает четыре стадии: получение диоксида серы; очистку газа от примесей; получение триоксида серы; абсорбцию триоксида серы. Первая стадия связана с получением диоксида из колчедана, который обжигают в печах, где протекает необратимая реакция Ускорение этой реакции, а следовательно, интенсификация процесса обеспечивается тонким измельчением сырья, тщательным его перемешиванием и избытком воздуха или обогащением воздуха кислородом. Измельченный серный колчедан обжигают в печах механических полочных, пылевидного обжига и со взвешенным (кипящим) слоем колчедана (рис. Печные газы, получаемые при обжиге колчедана, содержат много пыли, для улавливания которой применяют циклоны и электрофильтры (вторая стадия производства серной кислоты).Примеси селена целесообразно извлекать из газа и как необходимый промышленности материал. Сухой очищенный газ поступает на контактное окисление SO2 до S03, которое происходит по обратимой экзотермической реакции, протекающей с уменьшением объема газа: Равновесие данной реакции сдвигается в сторону образования SO3 при снижении температуры и увеличении давления газовой среды. Однако, поскольку в обжиговом газе концентрация сернистого газа и кислорода невелика (содержание балластного азота в газе превышает 80%), увеличение давления в сернокислотном производстве нецелесообразно, в связи с чем основным регулятором равновесия реакции окисления сернистого газа является температура. На сернокислотных заводах нашей страны в качестве катализатора используют главным образом ванадиевые контактные массы с содержанием V205 примерно 7 %, а также включающие оксиды щелочных металлов и высокопористые алюмосиликаты в качестве носителя. Для достижения максимальной скорости окисления SO2 в SO3 процесс следует начинать при температуре около 600 °С и заканчивать при 400 °С.Катализатор - это вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции. Количество катализатора, в отличие от других реагентов, после реакции не изменяется. Обеспечивая более быстрый путь для реакции, катализатор реагирует с исходным веществом, получившееся промежуточное соединение подвергается превращениям и в конце расщепляется на продукт и катализатор. Катализаторы - это вещества, изменяющие скорость химической реакции или вызывающие ее, но не входящие в состав продуктов.
План
Содержание
1. Производство этилового спирта
2. Производство серной кислоты
3. Сырье для производства серной кислоты
4. Технология производства серной кислоты контактным способом
5. Колчедан, его активность
6. Механизм действия серной кислоты, как катализатора
