Производство серной кислоты контактным способом - Влияние производства серной кислоты на биосферу

Исходным сырьем для производства серной кислоты могут быть: сера, сероводород, сульфиды металлов.

Рассмотрим производство серной кислоты контактным способом, при котором исходным сырьем является пирит FeS2.

Весь процесс можно разбить на три последовательных стадии:

    - получение диоксида серы; - окисление его до триоксида; - поглощение триоксида серы.

Конструкция аппаратуры.

Для обжига колчедана применяются специальные печи.

Наиболее эффективны печи со взвешенным ("кипящим") слоем колчедана.

В печах такой конструкции частицы колчедана находятся во взвешенном состоянии благодаря потоку воздуха, который подается противотоком (снизу через решетку в печи).

А колчедан в свою очередь поступает через загрузочное отверстие в верхней части печи.

Эффективность работы таких печей (1800 кг/м. куб. в сутки) намного выше, чем соответствующих аппаратов другой конструкции.

Обжиг пирита, получение диоксида серы. Очистка печного газа:

4FeS2 + 11O2 =2Fe2O3 + 8SO2 + Q

Измельченный очищенный влажный (после флотации) пирит сверху засыпают в печь для обжига в "кипящем слое". Снизу (принцип противотока) пропускают воздух, обогащенный кислородом, для более полного обжига пирита. Температура в печи для обжига достигает 800С.

Пирит раскаляется до красна и находится в "подвешенном состоянии" из-за продуваемого снизу воздуха. Похоже это все на кипящую жидкость раскалено красного цвета.

За счет выделяющейся теплоты в результате реакции поддерживается температура в печи. Избыточное количество теплоты отводят: по периметру печи проходят трубы с водой, которая нагревается.

Горячую воду используют дальше для центрального отопления рядом стоящих помещений.

Образовавшийся оксид железа Fe2O3 (огарок) в производстве серной кислоты не используют. Но его собирают и отправляют на металлургический комбинат, на котором из оксида железа получают металл железо и его сплавы с углеродом - сталь (2% углерода С в сплаве) и чугун (4% углерода С в сплаве). Таким образом выполняется принцип химического производства - безотходность производства.

В результате обжига пирита получается обжиговый газ, состав которого: SO2, O2, который, кроме диоксида серы, содержит кислород, азот, пары воды и другие примеси.

Некоторые из этих примесей вредны для последующих процессов производства кислоты, поэтому обжиговый газ подвергают тщательной очистке от твердых частиц и влаги.

Очистка печного газа от твердых частичек огарка проводят в два этапа - в циклоне (используется центробежная сила, твердые частички огарка ударяются о стенки циклона и ссыпаются вниз) и в электрофильтрах (используется электростатическое притяжение, частицы огарка прилипают к наэлектризованным пластинам электрофильтра, при достаточном накоплении под собственной тяжестью они ссыпаются вниз).

Для удаления паров воды в печном газе (осушка печного газа) используют серную концентрированную кислоту, которая является очень хорошим осушителем, поскольку поглощает воду.

Осушку печного газа проводят в сушильной башне - снизу вверх поднимается печной газ, а сверху вниз льется концентрированная серная кислота. На выходе из сушильной башни печной газ уже не содержит ни частичек огарка, ни паров воды. Печной газ теперь представляет собой смесь оксида серы - SO2 и кислорода - О2.

Похожие статьи




Производство серной кислоты контактным способом - Влияние производства серной кислоты на биосферу

Предыдущая | Следующая