Химические производства

Производство серной кислоты

Серная кислота - один из многотоннажных продуктов химической промышленности. Среди минеральных кислот серная кислота по объему производства и потребления занимает первое место. Её применяют в различных отраслях народного хозяйства, поскольку она обладает комплексом особых свойств, облегчающих ее технологическое использование. Серная кислота не дымит, не имеет цвета и запаха, при обычной температуре находится в жидком состоянии, в концентрированном виде пассивирует черные металлы. В тоже время серная кислота относится к числу сильных минеральных кислот, образует многочисленные устойчивые соли [1,2,4,5,8J.

Сырьем для производства серной кислоты могут быть элементарная сера и различные серосодержащие соединения, из которых можно получить оксид серы (IV). В промышленности около 80 % серной кислоты получают из природной серы и железного (серного) колчедана. Значительное место занимают отходящие газы цветной металлургии, получаемые при обжиге сульфидов цветных металлов и, содержащие диоксид серы. Некоторые производства используют как сырье сероводород, образующийся при очистке серы в нефтепереработке. В общей схеме сернокислотного производства существенное значение имеют две первые стадии -подготовка сырья и его сжигание или обжиг. Их содержание и аппаратурное оформление зависят от природы сырья.

Химическая и функциональная схемы производства серной кислоты

Химическая схема включает в себя несколько реакций:

1) обжиг серного колчедана 4FeS2 + ПОг = 2ЕегОз + 8SO2

или серы S2 + 2Ог = 2SO2

  • 2) окисление диоксида серы SO2 + 1/2Ог = SO3
  • 3) абсорбция триоксида серы SO3 + Н2О = H2SO4

Исходные вещества (минеральное сырье) содержат примеси, и потому функциональная схема включает в себя стадию очистки газа после обжига.

Функциональные схемы производства серной кислоты из серы

Функциональные схемы производства серной кислоты из серного колчедана

  • 1 - обжиг серосодержащего сырья; 2 - очистка и промывка обжигового газа;
  • 3 - окисление SCh; 4 - абсорбция SO3

Первая стадия - обжиг - специфична для каждого вида сырья, и далее она будет рассмотрена для колчедана и серы как наиболее распространенных исходных веществ. Стадии окисления и абсорбции, в основном, одинаковы в разных способах получения серной кислоты. Последовательное рассмотрение указанных стадий проведем с позиций принципиальных технологических, аппаратурных и режимных решений.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >