8-Дәріс Бейорганикалық заттардың өндірісі
жүктеу/скачать 401,64 Kb.
|
Күкірт қышқылы
| 8-сурет. Күкірттен күкірт қышқылын өндірудің энерготехнологиялық сызбанұсқасы: 1 – күкірт жандыратын камера; 2 – ауа компрессоры; 3 – жылу түтікшесі; 4 – электроэнергия генераторы; 5 – контакт аппараты; 6 – бумен жылу бергіш; 7 – конденсатор.
Күкіртсутектен күкірт қышқылын өндіру. Күкіртті сутектен күкірт қышқылын алу əдісі «ылғалды» катализ деп аталады. (И. А. Ададуров, Д. Гернст, 1931 ж.) Бұл əдістің негізі – күкіртті сутекті ауа ағынында жағу арқылы алынған күкірттің қос тотығымен (ІV) судың буын бірбірімен араластырып контакт аппаратына жібереді. Онда қатты ванадий катализаторында күкірттің диоксиді күкірт оксидіне (VI) дейін тотығады. Газ қоспасы конденсаторда суиды, содан пайда болған күкірт қышқылының буы сұйық өнімге айналады. Сөйтіп ылғалды катализ үдерісінде күкірт қышқылын колчеданмен таза күкірттен өндіру əдісіне қарағанда айырмашылығы: мұнда күкірт оксидін адсорбциялау үдерісі жоқ, барлық процесc тізбектелген үш сатыдан тұрады. 1. Күкіртсутекті жағу: H2S + 1,5O2 SO2 + H2O - 519 ɤȾɠ Күкірттің диоксидін су буының эквимолекулярлы (1:1) құрамы түзіледі. Күкірттің диоксидін күкірт (VI) оксидіне дейін тотықтыру: SO2 + 0,5O2 SO3 - 96 ɤȾɠ Мұнда күкірт (VI) оксидімен су буының эквимолекулярлы құрамы сақталады. Будың конденсациясы жəне күкірт қышқылының түзілуі: SO3 + H2O H2SO4 - 92 ɤȾɠ Сонымен ылғалды катализ үдерісі: H2S + 2O2 H2SO4 - 707 ɤȾɠ теңдеуімен өрнектеледі. Күкіртті сутегінен күкірт қышқылын өндірудің технологиялық сызбанұсқасы. “Ылғалды” катализ əдісінде шикізат ретінде құрамында 90% H2S болатын жоғары концентрлі кейбір өндіріс қалдықтарында болатын күкіртті сутек газы қолданылады. Бұл өндірістен шыққан газ жуылатындықтан əрі қарай оны тазартпайды жəне оның құрамында зиянды қоспалар болмайды. Технологиялық сызбанұсқада абсорбция сатысы болмағандықтан, өндіріс үдерістері əлдеқайда қысқарады. Күкіртсутектен күкіт қышқылын өндірудің технологиялық сызбанұсқасы төмендегідей операциялардан тұрады. Күкіртсутек газын өртеу. Мұнда өте көп жылу бөлінетіндіктен, қызып кетпес үшін ауаның мөлшерін көбірек алады. Утилизатор қазанда газ қоспасын 10000С -тан 4000С температураға дейін суыту. Контакт болатын дəрежеге дейін, газбен бу қоспасын ауамен сұйылту. Контакт аппаратында SO2-ның SO3-ке дейін тотығуы. Катализатор қабаттарының арасын ауа беру арқылы температурасын тұрақты ұстап тұрады. Мұнарада конвертирленген газды суыту. Мұнда күкірт қышқылы бар. Бұдан мақсатты өнім күкірт қышқылы жəне оның тұманы түзіледі. Тұман электрофильтрде ұсталады. Бұл əдіспен 96% күкірт қышқылы түзіледі. Күкірт қышқылын концентрлеу. Күкірт қышқылын концентрлеу оның ерітіндісіндегі суды буға айналдыруға негізделген. Сұйытылған күкірт қышқылы қайнағанда концентрациясы 70% жеткенше буға тек су ауысады, ал 70% -дан бастап бу фазасына күкірт қышқылы ауыса бастайды. Сөйтіп қышқылдың концентрациясы 98,3%-ға жеткенде бу фазасының құрамымен сұйық құрамы теңеседі, яғни тұрақты температурада қайнайтын азеотропты қоспасына айналады. (құрамы жəне қайнау температуралары өзгермей айдалатын ерітінділер), қайнау температурасы – 336,60С. Күкірт қышқылын концентрлеудің үш түрлі əдісі бар: табанды барботаж (газды немесе буды сұйықтық қабаттан қысым арқылы өткізе отырып бөлшектеу) концентратында күкірт қышқылын тікелей пеш газымен жанастыру. Бұл əдіспен 92-93% күкірт қышқылы алынады (купарос майы). Əдістің кемшілігі – «пеш» газ құрамындағы қоспалар күкірт қышқылының құрамында қалады. Күкірт қышқылын концентрлейтін аппаратты сыртынан қыздыру. Артықшылығы – қышқыл басқа қоспалармен ластанбайды. Кемшілігі – аппаратты жасаған материалдар қышқылға, жоғары температураға төзімді, жылу өткізгіштігі жоғары болуы керек. Жұмсалатын жылу мөлшері жоғары. жүктеу/скачать 401,64 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|