1.Obzhig Prepararea pirita de oxid de sulf (II). gaz de furnal Purificare.
Ecuația a primei etape de reacție:
4FeS2 + 11O2 2Fe2 O3 + 8SO2 + Q
Măcinat umedă (după flotație) pirita purificată de mai sus se toarnă în cuptor în „patul fluidizat“. Bottom (principiul contracurent) trecerea aerului, oxigen îmbogățit, pentru o calcinare mai completă a piritei. Temperatura în cuptor pentru ardere ajunge la 800 0 C. lupus Pirita este încălzit și stocate în „suspendată“ din partea de jos a aerului suflat. Se pare că totul e în fierbere roșu aprins lichid.
Datorită căldurii eliberate de temperatura de reacție se menține în cuptor. cantitate în exces de căldură este îndepărtată: perimetrul tubului cuptor testat cu apă care este încălzită. Apa caldă este utilizată pentru încălzirea centrală în spațiile adiacente.
Rezultat oxid de fier Fe2 O3 (calcinat) în producția de acid sulfuric nu este utilizat. Dar este colectat și trimis la o instalație metalurgică, în care se obține oxidul de fier fier metalic și a aliajelor sale cu carbon - oțel (2% din carbon C în aliajul) și fonta (4% carbon C în aliaj).
Astfel, principiul seriilor de producție chimice - producție non-deșeuri.
gaz de furnal Purificare
Din cuptorul iese gaz de furnal, a cărui compoziție este: SO2. O2. vapori de apă (pirită era ud!) și particulele fine de calcinat (oxid de fier). Un astfel de gaz de furnal trebuie să fie curățate de particule solide impurități calcine și vapori de apă.
gaz de furnal Purificarea particulelor solide calcinat se desfășoară în două etape - în ciclon (folosind particulele solide forță centrifugă calcine izbesc peretele ciclonului și sunt curgeau) și electrostatice (folosind atracția electrostatică, particulele calcinat aderă la plăcile electrificate ale precipitator electrostatic, la o acumulare suficientă în greutate proprie ei sunt turnate în jos), pentru a îndepărta vaporii de apă din gazul de furnal (gaz de uscare cuptor), acid sulfuric, care este un agent de uscare foarte bun concentrat, ecause absoarbe apa.
Uscarea gazului de furnal se efectuează într-un turn de uscare - un gaz de furnal se ridică de jos în sus și în jos toarnă acid sulfuric concentrat. La ieșirea din turnul de gaz de uscare cuptor nu mai conține particule de zgură sau vapori de apă. Acum, gazul de furnal este un amestec de dioxid de sulf SO2 și O2 oxigen.
Acesta curge în contactorul.
Ecuația reacției acestei etape:
2SO2 + O2 2SO3 + Q
Complexitatea a doua etapă constă în faptul că oxidarea un oxid la celălalt este reversibil. Prin urmare, este necesar să se aleagă condițiile optime de reacție pentru debitul direct (producând SO3):
Reacția directă este exotermă + Q, în conformitate cu regulile de schimbare a echilibrului chimic, pentru a schimba echilibrul de reacție față de reacția exotermă, temperatura în sistem trebuie să fie redus. Pe de altă parte, la temperaturi scăzute, viteza de reacție scade substanțial. Chimiștii au tehnologi experimental a constatat că temperatura optimă pentru fluxul de reacție directă cu formarea SO3 este temperatura maximă de 400-500 0 C. Această temperatură este suficient de scăzut în industria chimică. Pentru a mări viteza de reacție la o astfel de temperatură scăzută este introdus în catalizator de reacție. A constatat că experimental cel mai bun catalizator pentru acest proces este un oxid de vanadiu (V) V2 O5.
reacția directă are loc cu o scădere a volumelor de gaze: Gaze 3V Stânga (2V SO2 și 1V O2), iar în dreapta - 2V SO3. O dată ce reacția directă are loc cu o scădere a volumelor de gaze, în conformitate cu regulile presiunii trecerea echilibrului chimic în sistem trebuie să fie îmbunătățite. Prin urmare, acest procedeu este realizat la presiune ridicată.
Înainte de SO2 și amestecul O2 ajunge în aparatele de contact, este necesar să se încălzește la o temperatură de 400-500 ° C Încălzirea amestecului începe în schimbătorul de căldură, care este montat în fața aparatului de contact. Amestecul trece între tuburile schimbătorului de căldură și este încălzit prin tuburi. În interiorul tubului se execută SO3 fierbinte de contactor. O dată în contact aparatelor de SO2 și amestecul O2 continuă să se încălzească la temperatura dorită, trecând între tuburile în aparatele de contact.
Temperatura de 400-500 0 C în contactorul este menținut în detrimentul eliberării de căldură în SO3 SO2 reacția de conversie. După ce amestecul de dioxid de sulf și oxigen ajunge la stratul de catalizator, procesul începe în SO3 oxidarea SO2.
Rezultat SO3 oxid de sulf iese din reactorul catalitic printr-un schimbător de căldură și intră în turnul de absorbție.
Are loc în turnul de absorbție.
Și de ce oxizi de sulf SO3 nu absoarbe apa? După aceasta poate fi oxidul de sulf se dizolvă în apă:
Dar faptul este că, dacă absorbția oxidului de sulf, pentru a utiliza apa, se formeaza acid sulfuric, sub forma unei pulberi constând din picături mici de acid sulfuric (oxid de sulf se dizolvă în apă pentru a elibera cantități mari de căldură, acid sulfuric este atât de încălzit, se fierbe și se transformă în abur ). Pentru a evita formarea ceții de acid sulfuric utilizat -ing acid sulfuric concentrat 98%. Doi la suta din apa - este atât de mică încât încălzirea lichidului este slab și inofensiv. oxid de sulf este foarte solubil în astfel de formă de acid oleum: H2 SO4 · nSO3.
Ecuația reacției acestui proces
Oleum rezultată se toarnă în containere metalice și transportate la depozit. Apoi oleum rezervoare umplute, trenuri formate și trimise către consumator.