Производство серной кислоты - Реферат

Министерство образования и науки Пермского края Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Реферат по дисциплине «Теоретические основы химической технологии»Серная кислота не дымит, не имеет цвета и запаха, при обычной температуре находится в жидком состоянии, в концентрированном виде не коррозирует черные металлы. В то же время серная кислота относится к числу сильных минеральных кислот, образует многочисленные устойчивые соли и дешева. При этом основной рост мощностей произошел благодаря увеличению производства серной кислоты из элементарной серы и отходящих газов цветной металлургии.В технике под серной кислотой понимают системы, состоящие из оксида серы (VI) и воды различного состава: . При > >1 - это моногидрат серной кислоты (100%-ная кислота), при - растворы оксида серы (VI) в моногидрате (олеум) Среди минеральных кислот серная кислота по объему производства и потребления занимает первое место. Еще в XIII веке серную кислоту получали в незначительных количествах термическим разложением железного купороса FESO4 , поэтому и сейчас один из сортов серной кислоты называется купоросным маслом, хотя уже давно серная кислота не производится из купороса.Сырьем в производстве серной кислоты могут быть элементарная сера, и различные серосодержащие соединения, из которых можно получать серу или непосредственно оксид серы (IV). Чаще всего сера находится в природе в форме сульфидов и сульфатов металлов, а также входит в состав компонентов нефти, каменного угля, природного и попутного газов. Общая схема сернокислотного производства включает в себя несколько химических процессов, в которых происходит изменение степени окисления сырья и промежуточных продуктов [2, 3]: где I - стадия получения печного газа [оксида серы (IV)]; II - стадия каталитического окисления оксида серы (IV) до оксида серы (VI) и его абсорбции (переработки в серную кислоту). В общем случае последовательность стадий производства серной кислоты может быть выражена так: Сырье > Подготовка сырья > Сжигание (обжиг) сырья > Очистка печного газа > Контактирование > Абсорбция контактного газа > Серная кислота. Конкретная технологическая схема производства зависит от вида сырья, особенностей каталитического окисления оксида серы (IV), наличия или отсутствия стадии абсорбции оксида серы (VI).Газ, содержащий 10-14% по объему SO2, охлаждается в котле и после разбавления воздухом до содержания SO2 9-10% по объему при 420°С поступает в контактный аппарат на первую стадию конверсии, которая протекает на трех слоях катализатора (SO2 V2O2>SO3 96,296 КДЖ), после чего газ охлаждается в теплообменниках; Затем газ, содержащий 8,5-9,5% SO3, при 200°С поступает на первую стадию абсорбции в абсорбер, орошаемый олеумом и 98%-ной серной кислотой: SO3 Н2О>Н2SO4 130,56 КДЖ; Перед второй стадией абсорбции газ охлаждается в экономайзере и подается в абсорбер второй ступени, орошаемый 98%-ной серной кислотой, и затем после очистки от брызг выбрасывается в атмосферу. Существующие установки по производству серной кислоты из серы, снабженные печами циклонного типа, имеют производительность 100 т серы и более в сутки. Первая полая промывная башня 6 работает в испарительном режиме: циркулирующая кислота охлаждает газ, при этом теплота затрачивается на испарение воды из кислоты, поступающей на орошение.