ВИРОБНИЦТВО СУЛЬФАТНОЇ КИСЛОТИ - Загальні відомості про елементи
Найбільш сучасний спосіб добування сульфатної кислоти у промисловості - це кнтактний. Як сировина використовується пірит FeS2 (залізий, сірчаний, колчедан).
Перша стадія процесу -- випалювання колчедану і добування діоксиду сульфуру:
4FеS2 + 11O2 = 2Fе2О3 + 8SO2 ; ДH = -13 476 кДж.
Цей процес відбувається у колчеданних печах, з яких виходить випалювальний газ. Він містить, окрім діоксиду сульфуру SO2, ще кисень, азот, водяну пару та інші домішки. Його очищають, висушують і подають на другу стадію виробництва у контактний апарат.
Друга стадія--окиснення діоксиду сульфуру і добування триоксиду сульфуру:
V2O5
2SO2 + O2 2SO3, ДH = -197,9 кДж.
Окиснення відбувається в контактному апараті за наявності каталізатора і високої температури.
Але ви можете запитати, навіщо тут висока температура, якщо реакція екзотермічна. Адже ми знаємо, що згідно з принципом Ле Шательє зміщенню рівноваги у бік утворення SO3 сприятимуть низька температура і високий тиск.
Це справедливо, але річ у тім, що високий тиск застосувати майже неможливо, бо SO3 одразу перейде у рідкий стан. І низькі температури використати не можна, бо швидкість реакції буде надто малою. Тому й застосовують каталізатор V2O5, щоб пришвидшити процес, а каталізатор сам стає активним лише при 450 °С. Ось чому, незважаючи на екзотермічність реакції, використовують ще додаткове нагрівання. Теплоту, яка виділяється під час реакції, відводять і використовують для нагрівання випалювального газу, який встигає охолонути, проходячи складну систему очисних споруд перед надходженням у контактний апарат (див. схему виробництва сульфатної кислоти на вклейці).
Отже, процес окиснення SO2 в SO3 здійснюється складно, бо ця реакція оборотна й екзотермічна. Умови її здійснення визначаються в основному згідно з принципом Ле Шательє.
Третя стадія виробництва--поглинання триоксиду сульфуру й утворення сульфатної кислоти Н2SO4.
Добутий у контактному апараті триоксид сульфуру SO3 надходить у поглинальну башту -- абсорбер Абсорбція (від лат. аbsorptio - поглинання)-вбирання газів або рідин усім об'ємом (а не поверхнею) іншої речовини., де поглинається концентрованою сульфатною кислотою (масова частка Н2SO4 96--98 %). В абсорбері SO3 взаємодіє з водою, що міститься у концентрованому розчині сульфатної кислоти, утворюючи безводну, 100 %-ву сульфатну кислоту, яка називається моногідратом:
SO3 + Н2О = Н2SO4; ДH = -130,6 кДж
Чистою водою поглинати триоксид сульфуру SO3 не можна, оскільки утворюється дуже стійкий "туман" з дрібних крапель сульфатної кислоти, який погано конденсується.
Кінцевий продукт виробництва--олеум (розчин SO3 у моногідраті). Його розбавляють водою до сульфатної кислоти потрібної концентрації.
Охорона праці та навколишнього середовища у виробництві сульфатної кислоти. Захист біосфери від забруднення викидами хімічних виробництв -- найважливіша проблема сучасності. У виробництві сульфатної кислоти можуть бути втрати якоїсь кількості діоксиду SO2 і триоксиду сульфуру SO3 та викидання їх в атмосферу, що спричинює кислотні дощі. Вони сприяють підвищенню кислотності грунтів і зниженню врожаїв, збільшенню кислотності водойм і загибелі його мешканців. Кислотні дощі спричинюють корозію металів, руйнують лакофарбові покриття. Під їх згубною дією руйнуються будівельні матеріали, пам'ятники архітектури.
Щоб запобігти утворенню кислотних дощів і забезпечити охорону здоров'я працівників, намагаються не допускати викидання оксиду сульфуру (IV) SO2 в атмосферу і в цехи заводу. З цією метою своєчасно ремонтують апаратуру,
Встановлюють фільтри, поглиначі, вентиляцію, суворо додержують технологічного режиму, використовують засоби індивідуального захисту працівників, удосконалюють й автоматизують виробничі процеси, герметизують устаткування та апаратуру, впроваджують принцип безвідхідності та ефективні методи очищення відхідних газів. З них тепер вловлюють SO2 і знову повертають його у виробництво. Застосовують також методи добування цінних побічних продуктів з промислових відходів.
Над проблемою повної утилізації Утилізація - (від лат. Utilis - корисний) - доцільне застосування відходів) та переробки відходів виробництва сульфатної кислоти нині працюють інженери і техніки. Адже реалізація принципу безвідхідності дає змогу не тільки істотно збільшувати вихід кислоти, пщвищувати ефективність виробництва, а й охороняти здоров'я людей і зберігати чистоту навколишнього середовища.
Похожие статьи
-
Виробництво сульфатної кислоти - Неметали та їхні сполуки
Найбільш сучасний спосіб добування сульфатної кислоти у промисловості - це кнтактний. Як сировина використовується пірит FeS2 (залізий, сірчаний,...
-
РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ НА ВИХІД ПРОДУКТУ - Загальні відомості про елементи
Ви розумієте, що в основі виробництва сульфатної кислоти (так само і будь-якого іншого хіміко-технологічного процесу) лежить хімічне перетворення речовин...
-
СУЛЬФАТНА КИСЛОТА - Загальні відомості про елементи
Сульфатна кислота H2SO4 (безводна, 100 %-ва) --важка безбарвна оліїста рідина. Густина її концентрованого розчину (w(H2SO4) == 98 %) за звичайних умов...
-
ОКСИДИ СУЛЬФУРУ - Загальні відомості про елементи
Сульфур утворює два кислотні оксиди: оксид сульфуру (IV) SO2 і оксид сульфуру(VІ) SO3. Різний кількісний склад молекул (і різна їхня будова) зумовлюють...
-
РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ НА НАДЛИШОК - Загальні відомості про елементи
Ви знаєте, що речовини взаємодіють у певних співвідношеннях. Але часто одна з вихідних речовин береться у надлишку, щоб забезпечити повнішу взаємодію...
-
ПОНЯТТЯ ПРО АЛОТРОПІЮ. ОЗОН - Загальні відомості про елементи
Хімічні елементи у вільному стані існують у формі простих речовин. Так, елемент Оксиген утворює дві прості речовини -- кисень О2 та озон О3. Озон. Якщо...
-
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КИСНЮ І СІРКИ - Загальні відомості про елементи
Ви вже знаєте, що кисень -- дуже реакційноздатна речовина. Він реагує з багатьма металами, неметалами багатьма складними речовинами, виявляючи...
-
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОКСИГЕНУ І СУЛЬФУРУ - Загальні відомості про елементи
Історичні відомості. Про історію відкриття кисню, молекули якого складаються з елемента Оксигену, ви довідалися ще у 8 класі. Тепер ознайомтеся з деякими...
-
Виробництво бензину - Алкани як паливо
Якби при переробці сирої нафти обмежувались її перегонкою або іншими фізичними методами розділення, які зберігають незмінним хімічний склад нафти, то...
-
Фізичні властивості. - Виробництво і застосування платини
Платина дуже тугоплавкий метал, кристалізується в гранецентровані кубічні (р. ц. до.) грати. При дії на розчини солей відновниками метал може бути...
-
Готуємо розчин НСІ з С = 0,1 моль/дм3 об'ємом 1 дм3 з фіксаналу, у відповідності з правилами, наведеними вище. Стандартизація приготовленого розчину...
-
Альдегіди Ми знаємо, що спирти легко окиснюються. При їх повному окисненні (горінні) утворюються оксид вуглецю (IV) і вода. Під впливом різних окисників...
-
Виробництво бензину - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Якби при переробці сирої нафти обмежувались її перегонкою або іншими фізичними методами розділення, які зберігають незмінним хімічний склад нафти, то...
-
Властивості нітратної і фосфатної кислоти
Властивості Нітратної і Фосфатної кислоти Нітратна кислота . Чиста Нітратна кислота HNO - безбарвна рідина густиною 1,51 р/см при - 42 °С застигаюча в...
-
Тема: Множини та операції над ними Мета: навчитись оперувати множинами, виконувати над ними операції за допомогою засобів ЕОМ. Завдання Теорія множин...
-
Загальна характеристика ТОВ "Цегельний завод ім. М. Г Миндру" Загальні положення Товариство з обмеженою відповідальністю "Цегельний завод ім. М. Г...
-
Переробка платиновміщуючих шламів - Виробництво і застосування платини
При електролітичному рафінуванні міді і нікелю платинові метали концентруються в анодних шламах, де їх зміст залежно від складу початкових руд...
-
РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ НА ВИХІД ПРОДУКТУ - Неметали та їхні сполуки
Ви розумієте, що в основі виробництва сульфатної кислоти (так само і будь-якого іншого хіміко-технологічного процесу) лежить хімічне перетворення речовин...
-
Загальні властивості функцій - Функції та способи їх задання
Означення : Множина всіх значень аргумента, для яких можна обчислити значення функції, називається природною областю визначення функції. Область...
-
Облік меляси, Відпуск меляси на виробництво - Технологічний регламент
Кожна партія меляси, шо поступає на завод, повинна супроводжуватися документами зі вказаними даними: Номер і дата документа; Назва і адреса поставника;...
-
ОБРОБКА КАУЧУКУ І ВИРОБНИЦТВО ГУМИ - Каучук і гума
Пластикація. Одна з найважливіших властивостей каучуку - пластичність - використовується у виробництві гумових виробів. Щоб змішати каучук з іншими...
-
Матриці. Дії над матрицями Матриця вперше з'явилась в середині ХІХ століття в роботах англійських математиків У. Гамільтона і А. Келі [У. Гамільтон,...
-
Деякі відомості про нейронні елементи - Нейроматематика
Теоретичні основи нейроматематики були закладені на початку 40-х років. У 1943 році У. Маккалох і його учень У. Пітс (U. MCCULOCH and W. PITTS)...
-
СУЛЬФАТНА КИСЛОТА - Неметали та їхні сполуки
Сульфатна кислота H2SO4 (безводна, 100% - ва) - важка безбарвна оліїста рідина. Густина її концентрованого розчину (w(H2SO4) == 98%) за звичайних умов...
-
ОКСИДИ СУЛЬФУРУ - Неметали та їхні сполуки
Сульфур утворює два кислотні оксиди: оксид сульфуру (IV) SO2 і оксид сульфуру(VІ) SO3. Різний кількісний склад молекул (і різна їхня будова) зумовлюють...
-
Реакції іонного обміну - Електролітична дисоціація солей та лугів
Кожна хімічна властивість, що проявляється сильними електролітами в розчинах - це властивість іонів, на які він розпався. А тим часом реакції обміну між...
-
Як проходить процес піролізу вугілля - Піроліз твердих горючих копалин
Як я вже згадувала раніше, процес піролізу кам'яного вугілля заснований на нагріванні вугілля до певної температури без доступу кисню з метою його...
-
Рівняння дисоціації кислот, лугів і солей - Електролітична дисоціація солей та лугів
Електролітичну дисоціацію виражають рівняннями, як і будь-які інші хімічні реакції. Записуючи ці рівняння, звичайно не зазначають формул молекул води,...
-
ШЛЯХИ ОТРИМАННЯ АМІНОКИСЛОТ - Амінокислоти: одержання, властивості, роль у біології
Розроблено багато шляхів отримання - амінокислот. Найважливіші з них три: 1. Дія аміаку на солі хлорзамісних кислот:...
-
Реакції іонного обміну - Дисоціація
Кожна хімічна властивість, що проявляється сильними електролітами в розчинах - це властивість іонів, на які він розпався. А тим часом реакції обміну між...
-
ВУГЛЕКИСЛИЙ ГАЗ ТА ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ - Склад повітря
Вивчаючи "Склад повітря" ми проводили дослід, зображений на малюнку 41. Через те, що вапняна вада помутніла ми зробили висновок, що у повітрі є...
-
Складні ліпіди, Основні реакції ліпідів - Будова та класифікація ліпідів
Фосфоліпіди (фосфатиди). Характерною особливістю цієї групи ліпідів є наявність в їх молекулі залишків фосфорної кислоти (СН3РО4) і азотистої основи....
-
Ізомеризація - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Цей процес застосовується для перетворення н-пентану і н-гексану в цінніші ізомери з розгалудженим ланцюгом. В якості каталізаторів, активних при...
-
На підприємствах, основним видом діяльності яких є торгівля, головним об'єктом керування з точки зору економіки виступає ланцюжок "гроші - постачальник -...
-
ТВЕРДА ГУМА, СИНТЕТИЧНИЙ КАУЧУК - Каучук і гума
Вироби з твердої гуми відрізняються від виробів з м'якої гуми головним чином кількістю сірки, використовуваної при вулканізації. Коли кількість сірки в...
-
Висновки - Автоматизація технологічного процесу полімерізації вінілхлориду
В даному розділі проведено аналіз і дано порівняльну характеристику методам і способам полімерізації вінілхлориду, описано технологічний процес...
-
Концепція економіко-математичного моделювання процесу оптимізації обслуговування виробництва газотранспортних підприємств В сучасних умовах активної...
-
Фізичні та хімічні властивості - Натрій: історія, властивості
Фізичні властивості. Оскільки в атомах лужних металів один зовнішній електрон доводиться на 4 і більше вільні орбіталі, а енергія іонізації атомів...
-
Залежність крекінг-процесу від температури - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число
Подібно до того, як було спростовано уявлення про вплив фазового стану на крекінг-процес, при подальшій роботі було вияснено, що й інші параметри, нібито...
-
Ізомеризація - Алкани як паливо
Цей процес застосовується для перетворення н-пентану і н-гексану в цінніші ізомери з розгалудженим ланцюгом. В якості каталізаторів, активних при...
ВИРОБНИЦТВО СУЛЬФАТНОЇ КИСЛОТИ - Загальні відомості про елементи