Materia primă în producția de acid sulfuric poate fi sulf elementar și compuși cu continut ridicat de sulf din care sulf pot fi obținute în mod direct sau oxid de sulf (IV).
depozite naturale pucioasă mici, deși Clark este de 0,1%. In majoritatea cazurilor, sulful se găsește în natură sub formă de sulfuri metalice și sulfați metalici, precum și o parte din petrol, cărbune, gaze naturale și gaze asociate. Acesta conține cantități semnificative de sulf ca oxid de sulf din gazele de ardere și gazele din metale feroase sub formă de hidrogen sulfurat a evoluat în timpul curățării gazelor combustibile.
Astfel, acidul sulfuric brut suficient de diverse surse, deși este încă folosit ca materie primă în principal elementar pirită de sulf și fier. Utilizarea limitată a acestor materii prime, deoarece gazele de ardere și a gazelor pentru producerea de energie termică medeplavilnogo, datorită concentrației scăzute a acestor oxid de sulf (IV). Ponderea piritelor scăderi furajeri foaie și proporția de creșteri de sulf.
Producerea acidului sulfuric din materii prime conținând sulf cuprinde mai multe procese chimice, în care o modificare a gradului de oxidare a materiei prime și a intermediarilor. Acest lucru poate fi reprezentat prin următoarea schemă:
unde I - o etapă de obținere a gazului în furnal (oxid de sulf (IV)),
II - etapa de oxidare catalitică a oxidului de sulf (IV) cu un oxid de sulf (VI) și absorbanța (prelucrare la acid sulfuric).
În producția reală a acestor procese chimice sunt adăugate la procesele de preparare a materiilor prime, în cuptor de epurare a gazelor și alte operații mecanice și fizico-chimice. În general, producția de acid sulfuric poate fi exprimată în forma următoare:
ardere pregătirea materiilor prime (ardere) a materiilor prime
curățare cuptor de absorbție a gazului în contact
ACID SULFURIC contactul cu gaz
fluxul de producție specific depinde de tipul de materie primă, caracteristicile oxidarea catalitică a oxidului de sulf (IV), în prezența sau absența fazei de sulf oxid de absorbție (VI). În funcție de modul în care oxidarea SO2 la SO3 procesului. există două metode de bază pentru producerea de acid sulfuric. În metoda de contact de producere a acidului sulfuric în procesul de oxidare a SO2 se realizează SO3 pe catalizatori solizi.
trioxid de sulf este transformat în acid sulfuric în ultima etapă a procesului - absorbția trioxid de sulf, care poate fi reprezentată printr-o ecuație de reacție simplificată:
SO3 + H2O H2 SO4
În desfășurarea procesului metodei azotos (turn) ca un transportor de oxigen oxizi de azot utilizare. oxidarea dioxidului de sulf este efectuată în fază lichidă și produsul final este acidul sulfuric:
SO3 + N2 O3 + H2 SO4 + H2O 2NO
În prezent, industria utilizată, în general, metoda pentru a obține un contact acid sulfuric permite utilizarea dispozitivelor cu o intensitate mai mare.
Să considerăm procesul de producere a acidului sulfuric prin contactul dintre cele două tipuri de materii prime: sulf (fier) pirită și sulf.
1) Circuit chimic care produce acid sulfuric din pirită cuprinde trei etape succesive:
- oxidarea bisulfura a piritei de fier concentra oxigenul atmosferic:
- oxidarea catalitică a oxidului de sulf (IV) cu un exces de gaz de furnal cu oxigen:
- absorbția oxidului de sulf (VI) pentru a forma acid sulfuric:
SO3 + H2O H2 SO4
producția clearance-ul tehnologic al acidului sulfuric din pirita este cel mai complicat și constă din mai multe etape realizate secvențial.
Calcinarea în care curge pirita de aer este un proces ireversibil non-catalitice eterogene care are loc cu eliberarea de căldură prin termică disulfura de disociere pas de fier:
și produse de oxidare ale disocierii:
care este descris de ecuația generală
unde? H = 3400 kJ.
2) producția de acid sulfuric Tehnologia procesului de sulf elementar prin metoda de contact se caracterizează prin procesul de producție a numărului piritelor de caracteristici. Printre acestea se numără:
- un design special cuptor pentru gazul de furnal;
- lipsa gazului de pretratament etapa a cuptorului.
operațiunile ulterioare contactarea de oxid pe bază de sulf (IV) pentru fundamentele fizice și chimice și de proiectare hardware nu diferă de cele pentru proces și pirită executate în mod normal, în conformitate cu schema DKDA. Călirea gaz în aparatele de contact în această metodă se realizează de obicei prin introducerea de aer rece, între straturile de catalizator.
Există, de asemenea, o metodă pentru producerea de acid sulfuric din hidrogen sulfurat, numit „umed“ cataliză este că amestecul de oxid de sulf (IV) și vapori de apă hidrogen produs sulfurat de combustie într-un curent de aer, este alimentat fără separarea contactării, în care oxidul de sulf (IV) vanadiu oxidat catalitic solid în oxid de sulf (VI). Apoi, amestecul de gaz este răcit într-un condensator unde vaporii formați sunt transformați în produsul lichid de acid sulfuric.
Astfel, în contrast cu metodele de producție de acid sulfuric de pirită și sulf, în timpul etapei de cataliză umedă nu absorbție specială de oxid de sulf (VI) și procedeul cuprinde doar trei etape succesive:
1. Arderea hidrogenului sulfurat:
pentru a forma un amestec de oxid de sulf (IV) și echimoleculară vapori de apă
2. Oxidarea oxidului de sulf (IV) oxid de sulf (VI):
păstrarea amestecului echimolecular compoziția de oxid de sulf (IV) și vaporii
3. Condensarea vaporilor și formarea acidului sulfuric:
prin urmare, procesul de cataliza umed este descrisă ecuația generală:
Acidul sulfuric este utilizat:
- în producția de îngrășăminte minerale;
- ca electrolit în acumulatorii cu plumb;
- pentru diverși acizi minerali și sărurile lor;
- în producția de fibre chimice, coloranți, fum care produc substanțe și explozivi;
- Ulei, din metal, textile, piele și alte industrii .;
- în industria alimentară - este înregistrată ca aditiv alimentar E513 (emulgator);
- în reacțiile de sinteză organice industriale:
- deshidratarea (prepararea esterilor dietil eter);
- hidratare (etanol din etilenă);
- sulfonare (detergenți și intermediari în fabricarea coloranților);
- alchilare (preparare izooctan, polietilen glicol, caprolactam), și altele.
Cel mai mare consumator de acid sulfuric - producția de îngrășăminte minerale. La 1 m îngrășăminte P2O3 fosfor uzat acid sulfuric 2,2-3,4 m și 1 m (NH4) 2SO4 - 0,75 tone de acid sulfuric.
C Situația actuală și prognoza de dezvoltare a pieței de acid sulfuric pot fi găsite în rapoartele Academiei de acid sulfuric de piață Piete industriale Conjunctura“în România."