Доклад : Получение серной кислоты (работа 1) 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Доклад >> Биология и химия


Получение серной кислоты (работа 1)




Получение серной кислоты

Контактный метод получения серной кислоты.

Рассмотрим процесс получения серной кислоты контактным методом из двух видов сырья: серного (железного) колчедана и серы.

Получение H2SO4 из колчедана.

Первой стадией процесса является окисление сырья с получением обжигового газа, содержащего диоксид серы. В зависимости от вида сырья протекают экзотермические химические реакции обжига:

4FeS2 +11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 (I)

S + O2 SO2 (II)

При протекании реакции (I) помимо газообразного продукта реакции SO2 образуется твердый продукт Fe2O3, который может присутствовать в газовой фазе в виде пыли. Колчедан содержит различные примеси, в частности соединения мышьяка и фтора, которые в процессе обжига переходят в газовую фазу. Присутствие этих соединений на стадии контактного окисления диоксида серы может вызвать отравление катализатора. Поэтому реакционный газ после стадии обжига колчедана должен быть предварительно направлен на стадию подготовки к контактному окислению (вторая стадия), которая помимо очистки от каталитических ядов включает выделение паров воды (осушку), а также получение побочных продуктов (Se и Te).

Если обжиговый газ получают сжиганием серы, то отпадает необходимость очистки от примесей. Стадия подготовки будет включать лишь осушку газа и утилизацию теплоты.

На третей стадии протекает обратимая экзотермическая химическая реакция контактного окисления диоксида серы:

SO2 + 1/2O2 ↔ SO3 (III)

Последняя стадия процесса – абсорбция триоксида серы концентрированной серной кислотой или олеумом.

Важнейшей задачей в производстве серной кислоты является повышение степени превращения SO2 в SO3. Помимо увеличения производительности по серной кислоте выполнение этой задачи позволяет решить и экологические проблемы – снизить выбросы в окружающую среду вредного компонента SO2.

Повышение степени превращения SO2 может быть достигнуто разными путями. Наиболее распространенный из них – создание схем двойного контактирования и двойной абсорбции (ДКДА).

Получение H2SO4 из серы.

Процесс производства серной кислоты из элементарной серы состоит из следующих основных реакций:

подготовка сырья: очистка и плавление серы; очистка, сушка и дозировка воздуха;

сжигание серы: S + O2 = SO2 (1). Процесс ведут с избытком воздуха;

контактное окисление SO2 в SO3: SO2 + 0,5O2 = SO3 (2). Процесс идет на ванадиевом катализаторе при температуре 420-550˚C;

Абсорбция SO3: SO3 + H3O = H3SO4 (3). Абсорбционная колонна орошается 98,3% H2SO4. Перед отправкой на склад кислота разбавляется до ~ 93% H2SO4 в соответствии с требованиями ГОСТ’а.

Получение обжигового газа из серы.

При сжигании серы протекает необратимая экзотермическая реакция (II) с выделением очень большого количества теплоты: ∆H = -362,4 кДж/моль, или в пересчете на единицу массы

362,4/32 = 11,325 кДж/т = 11325 кДж/кгS.

Расплавленная жидкая сера, подаваемая на сжигание, испаряется (кипит) при температуре 444,6˚C; теплота испарения составляет 288 кДж/кг. Как видно из приведенных данных, теплоты реакции горения серы вполне достаточно для испарения исходного сырья, поэтому взаимодействие серы и кислорода происходит в газовой фазе (гомогенная реакция).

Сжигание серы в промышленности проводят следующим образом. Серу предварительно расплавляют (для этого можно использовать водяной пар, полученный при утилизации теплоты основной реакции горения серы). Так как температура плавления серы сравнительно низка, то путем отстаивания и последующей фильтрации от серы легко отделить механические примеси, не перешедшие в жидкую фазу, и получить исходное сырье достаточной степени чистоты. Для сжигания расплавленной серы используют два типа печей – форсуночные и циклонные. В них необходимо предусмотреть распыление жидкой серы для ее быстрого испарения и обеспечения надежного контакта с воздухом во всех частях аппарата.

Концентрация диоксида серы в обжиговом газе зависит от соотношения серы и воздуха, подаваемых на сжигание. Если воздух берут в стехиометрическом количестве, т. е. на каждый моль серы 1 моль кислорода, то при полном сгорание серы концентрация будет равна объемной доле кислорода в воздухе Cso2 max =21%. Однако обычно воздух берут в избытке, так как в противном случае в печи будет слишком высокая температура.

При адиабатическом сжигании серы температура обжига для реакционной смеси стехиометрического состава составит ~ 1500ºC. В практических условиях возможности повышения температуры в печи ограничены тем, что выше 1300ºC быстро разрушается футеровка печи и газоходов. Обычно при сжигании серы получают обжиговый газ, содержащий 13 – 14 %SО2.

При подготовке данной работы были использованы материалы с сайта http://www.studentu.ru

Похожие работы:

  • Получение серной кислоты

    Доклад >> Биология и химия
    Получение серной кислоты путем гидратации оксида серы. Сначала в печь для обжига подается пирит (серный колчедан ... . Процесс производства серной кислоты идет непрерывно: Обжиг пирита в печи. Поступление полученного оксида серы ...
  • Серная кислота

    Доклад >> Биология и химия
    ... . Сырье для серной кислоты и методы ее получения. Исходными реагентами для получения серной кислоты могут быть элементная ... , различают два основных метода получения серной кислоты. В контактном методе получения серной кислоты процесс окисления SO2 в SO3 ...
  • Серная кислота и экология биосферы

    Реферат >> Экология
    ... газа проводится концентрированной серной кислотой. Иногда в качестве сырья для получения серной кислоты используют диоксид серы ... , содержащийся в отходящих газах других производств или полученный ...
  • Получение серной кислоты из железного колчедана

    Реферат >> Химия
    ... серной кислоты (сульфаты) и выделяется водород, например: Zn + H2S04 = ZnS04 + Н2 Получение Сырьем для получения ... можно использовать для получения пара. Вторую стадию производства серной кислоты — окисление SO2 в SOз ...
  • Регенерация азотной и серной кислоты

    Реферат >> Химия
    ... количество тумана серной кислоты, образующейся в результате работы концентраторов второго типа, а также получения серной кислоты с ... концентрирования небольших количеств серной кислоты и для получения при этом серной кислоты высокой концентрации (до ...
  • Производство серной кислоты из серы

    Реферат >> Химия
    ... триоксида серы, который соединяют с водой с получением серной кислоты. Окисление SO2 в SO3 в обычных условиях ... концентрированная серная кислота вызывает ожоги. Химическая схема процесса 1.Сжигание серы. При получении обжигового ...
  • Серная кислота

    Реферат >> Биология и химия
    ... 13. Электропроводность растворов серной кислоты. Растворение концентрированной серной кислоты в воде сопровождается ... Получение. Моногидрат может быть получен кристаллизацией концентрированной серной кислоты при -10 °С. Производство серной кислоты. ...
  • Производство серной кислоты нитрозным способом

    Реферат >> Химия
    ... (HSO4) + H2O Раствор нитрозиллерной кислоты в серной кислоте, называемый нитрозой, орошает башни 1 ... состоит в том, что полученная серная кислота имеет концентрацию лишь 75 ... гидролиз нитрозиллерной кислоты). Концентрирование же серной кислоты упариванием ...
  • Автоматизация процесса получения сернистого ангидрида при производстве серной кислоты

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... часть 1.1 Технологический процесс получения сернистого ангидрида при производстве серной кислоты 1.1.1 Таблица режимных ... часть Технологический процесс получение серного ангидрида при получении серной кислоты. Производство серной кислоты контактным способом ...
  • Производство серной кислоты

    Реферат >> Химия
    ... серной кислоты. Серную кислоту производят в больших количествах на сернокислотных заводах. I. Сырьё, используемое для производства серной кислоты ... оптимальные условия протекания прямой реакции (получения SO3). а) температура: Прямая реакция является ...