План: серная кислота: применение, свойства
жүктеу/скачать 242,86 Kb.
|
| 3. Получение серной кислоты
В промышленности серную кислоту получают контактным способом путем окисления диоксида серы, который образуется, в основном, в результате процессов сжигания серы или сульфидов металлов (напр. пирита). Процесс производства серной кислоты при использовании серы можно разделить на три этапа. Первый из них заключается в производстве диоксида серы. Затем диоксид серы окисляют для получения триоксида серы. Последний этап заключается в превращении оксида серы (VI) в серную кислоту. Сжигание серы проводят при избытке воздуха с целью полного завершения реакции под давлением на уровне около 0,5 МПа. Весь этот процесс осуществляется при температуре около 150oC в баках, выложенных толстым слоем огне- и кислотостойкого кирпича. Расплавленную серу фильтруют с целью удаления примесей (в основном это железо и органические соединения). Часто в процессе применяют также известь, чтобы уменьшить кислотность расплавленной серы, тем самым ограничивая ее коррозийные свойства. Расплавленную серу подают в горелки, где она сгорает. Смесь диоксида серы и воздуха, выходящую из горелки, затем пропускают через фильтр, который удаляет любые загрязнения. На следующем этапе диоксид серы превращают в триоксид серы в результате реакции с кислородом в присутствии катализатора. Широко используемым катализатором является пятиокись ванадия (V2O5), а в качестве его носителя используют сульфат калия. Функцию подложки для катализатора, как правило, исполняет диоксид кремния или глинокремнеземы, которые характеризуются очень высокой пористостью, обеспечивая тем самым большую площадь для протекания реакции. Скорость протекания процесса зависит также от температуры. На практике ее поддерживают на уровне около 500oC, чтобы обеспечить достаточную скорость реакции при максимально высокой конверсии. Последний этап производства серной кислоты заключается в абсорбции SO3 в концентрированной H2SO4 или олеуме с целью предотвращения образования трудно поддающегося конденсации т.н. тумана серной кислоты. Серная кислота с концентрацией 98% циркулирует с такой скоростью, что вновь поглощаемый SO3 вызывает очень незначительное повышение ее концентрации. Весь процесс осуществляется при температуре около 70oC, тем самым максимизируя эффективность поглощения SO3. Кроме того, в бак с кислотой добавляют также воду, разбавляющую кислоту до соответствующей концентрации. Поток серной кислоты постоянно сливают и охлаждают с помощью пластинчатых теплообменников перед подачей в резервуары для хранения. Общее преобразование серы в серную кислоту составляет примерно 99%. 1.В контактном методе получения серной кислоты процесс окисления SО2 в SО3 проводят на твердых катализаторах. При проведении процесса по нитрозному (башенному) методу в качестве переносчика кислорода используют оксиды азота. Окисление диоксида серы осуществляется в жидкой фазе и конечным продуктом является серная кислота: SО2 + N2О3= SО3 + 2NО В настоящее время в промышленности в основном применяют контактный метод получения серной кислоты, позволяющий использовать аппараты с большей интенсивностью. И то, что мы с вами вместе разобрали это и естьспособы получения серной кислоты(учащиеся записывают краткий конспект).
1) Обжиг пирита протекает при высоких температурах 800-1000°C. 4FeS2 (т)+ 11O2(г)= 2Fe2 O3 + 8SO2 +Q 2) Окисление SО2 в SО3 происходит на поверхности твердых катализаторов. В производстве серной кислоты применяют контактные массы на основе оксида ванадияV2 O5, марок БАВ - барий, алюминий, ванадий; и СВД – сульфато –ванадато – диатомовый (диатомит – осадочная горная порода, на 80% состоит из водного кремнезема или опала). 2SО2(г) +О2(г)= 2SО3 3) Триоксид серы переводят в серную кислоту на последней стадии процесса - абсорбции триоксида серы, которую упрощенно можно представить уравнением реакции: SО3(г)+ Н2О(ж) = Н2SО4 жүктеу/скачать 242,86 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|