Производство серной кислоты и взаимодействие серы с другими элементами - Контрольная работа

В настоящее время серная кислота производится двумя способами: нитрозным, существующим более 200 лет, и контактным, освоенным в промышленности в конце XIX и начале XX. После очистки диоксида серы (особенно в контактном методе) ее окисляют до триоксида серы, который соединяется с водой с получением серной кислоты.Окисление SO2 происходит в основном в жидкой фазе и осуществляется в башнях с насадкой. Сущность башенного способа заключается в том, что газ, полученный при сжигании сернистого сырья и содержащий примерно 9% SO2 и от девяти до десяти %O2, очищается от частиц колчеданного огарка и поступает в башенную систему, которая состоит из нескольких (четырех - семи) башен с насадкой. Температура газа на входе в первую башню около 350 . В башнях протекает ряд абсорбционно-десорбционных процессов, осложненных химическими превращениями. При нитрозном способе сернистый ангидрид окисляют окислами азота N2O2 и NO2, которые являются передатчиками кислорода; при этом сами они восстанавливаются до окиси азота NO которая вновь окисляется кислородом воздуха до NO2, и возвращается обратно на окисление SO2 .В процессе производства серной кислоты из жидкой серы применен метод двойного контактирования и двойной абсорбции. Сущность состоит в том, что после первой ступени окисления сернистого ангидрида в серный, технологический газ выводится из контактного аппарата на абсорбцию образовавшегося серного ангидрида (SO3), а затем опять направляется на окисление оставшегося в газе сернистого ангидрида (SO2) на вторую ступень окисления, после чего вновь направляется на абсорбцию. Процесс получения серной кислоты методом двойного контактирования с промежуточной абсорбцией состоит из следующих стадий: 1. При высокой температуре в печи сера загорается, при этом образуется факел горящей серы. Горение паров серы происходит во всем объеме печи и при ее нормальной работе заканчивается в камерах, образованных перегородками, куда также дополнительно подается воздух.Данная реакция протекает с выделением тепла. Процесс горения жидкой серы в атмосфере воздуха зависит от условий обжига (температуры, скорости газового потока), от физико-химических свойств (наличия в ней зольных и битумных примесей и др.) и состоит из отдельных последовательных стадий: - смешение капель жидкой серы с воздухом; Происходит процесс диффузионного горения серы с образованием двуокиси серы. При сжигании серы получается газ тем концентрированней, чем выше его температура. На практике получение концентрированного газа ограничивается тем, что при температуре выше 1300 °С разрушается футеровка циклонных топок и газоходов, а также при этой температуре образуются окислы азота, которые являются нежелательными примесями в газе, идущем на дальнейшую переработку.В зависимости от количественного соотношения воды и триоксида серы получается серная кислота различной концентрации.При поглощении паров воды серной кислотой выделяется большое количество тепла, вследствие чего кислота нагревается и частично испаряется. Поглощение триоксида серы (SO3) осуществляется в башнях (абсорберах). Выходящие из сушильной башни и первого моногидратного абсорбера потоки кислоты поступают в смесительный коллектор(гидрозатвор), смешиваются кислотой, выходящей из сушильной башни. Из обьединенного сборника кислота с температурой 80…90 °С погружным насосом подается в кожухотрубные холодильники цикла первого моногидрата работающие параллельно, где охлаждается до температуры 65…75 °С. Из 2-го моногидратного абсорбера кислота с температурой не более 85 °С поступает в циркуляционный сборник (сборник цикла второго моногидрата) футерованный кислотоупорными материалами, где разбавляется серной кислотой из цикла смесительной установки.

Содержание

1. Описание существующих способов производства серной кислоты

1.1 Производство серной кислоты нитрозным способом

1.2 Производство серной кислоты контактным способом из жидкой серы

1.3 Описание технологическоко процесса производства серной кислоты из жидкой по короткой схеме

2 Химические реакции, лежащие в основе процесса, стадии производства серной кислоты из жидкой серы методом двойного контактирования и двойной абсорбции

2.1 Сжигание жидкой серы

2.2 Окисление диоксида серы до триоксида на ванадиевом катализаторе

2.3 Химическое взаимодействие поглощенного триоксида серы с водой

3 Назначение сушильно- абсорбционного отделения

3.1 Работа сушильно - абсорбционного отделения, материальные потоки и движения сред

1. Описание существующих методов производства серной кислоты