Obiectivul lecției: Elevii vor analiza proprietăți generale acizi minerali și, pe baza acestuia, să studieze proprietățile acidului sulfuric diluat și concentrat, să noteze asemănările și diferențele în proprietățile fizice și chimice.

Metoda lecției: verbal-vizual.

Legături interdisciplinare: biologie (efectul acizilor asupra substanțelor organice).

Dotare: suport cu eprubete, indicator (tornesol, metil portocaliu, hârtie indicator universal), suport pentru eprubete, tijă de sticlă, chibrituri, lampă cu alcool, hârtie de filtru, pahar.

Reactivi: H2S04 (conc.), H2S04 (diluat), Cu, Zn, CuO, NaOH, BaCI2, CuCI2, C, S, H20, zaharoză.

eu. Moment organizatoric(1-2 min.)

II. Învățarea de materiale noi (30 min.)

Profesor: Astăzi ne vom familiariza cu unul dintre compușii de oxigen ai sulfului - acidul sulfuric.

Profesor: Să facem un grup „Acid sulfuric”. (Au loc actualizarea și sistematizarea cunoștințelor dobândite anterior.)

Când creează un cluster, profesorul poate ghida activitatea mentală a elevilor folosind următoarele întrebări:

– Ce știi despre acidul sulfuric?

– Ce proprietăți fizice are această substanță?

– Ce proprietăți chimice poate avea? acid sulfuric ca acidul mineral?

– Cunoașteți proprietăți specifice ale acidului sulfuric?

– În ce domenii ale industriei se utilizează această substanță?

(Toate presupunerile elevilor, atât adevărate cât și false, sunt scrise pe tablă de către profesor și se întocmește diagrama de grup 1).

Cluster „Acid sulfuric”

Schema 1

După ce a notat toate ipotezele elevilor sub forma unui grup (Diagrama 1), profesorul continuă să explice noul material. Diagrama grupului finalizat este salvată până la sfârșitul lecției.

1) Proprietăți fizice.

Profesor: Ce proprietăți fizice are acidul sulfuric? Să răspundem la această întrebare cu ajutorul unui experiment.

Experiența 1: Demonstrație starea de agregare acid sulfuric concentrat, dizolvat în apă (atenție la măsurile de siguranță: în special, nu trebuie să adăugați apă la acid, trebuie să turnați acidul cu grijă în apă, amestecând soluția).

Profesor: descrie proprietăți fizice acid sulfuric.

Concluzie: Acidul sulfuric este un lichid incolor, uleios, greu, foarte solubil în apă și are o densitate de 1,86 g/ml

2) Proprietăți chimice.

Profesor: Ce proprietăți chimice are această substanță? Proprietățile acizilor sulfuric concentrați și diluați sunt aceleași? Să determinăm acest lucru prin experiment și să punem concluziile în tabelul 1.

Profesor: Să comparăm proprietățile acizilor sulfuric concentrați și diluați. Împărțiți foaie de caietîn trei coloane. Prima coloană este „proprietăți”, a doua este „proprietăți ale acidului sulfuric diluat”, iar a treia este „proprietăți ale acidului sulfuric concentrat”. (Proprietățile acidului sulfuric diluat și concentrat sunt studiate folosind un experiment demonstrativ, pe baza căruia se completează Tabelul 1).

„Proprietățile acizilor sulfuric diluați și concentrați.” Tabelul 1.

Proprietăți	H2S04 dil.	H2SO4 conc.
Indicator: a) turnesol b) metil portocaliu	Experiența 1: Efectul acizilor asupra indicatorilor
	Roşu Roz	Nu schimbă culoarea indicatoarelor
Disocierea acidului în apă	H2S04 = H + + HSO4 - HSO 4 – = H + + SO 4 2-	NU SE DISOCIAZĂ
Cu metale din seria tensiunii electrochimice până la hidrogen	Experiența 2: Interacțiunea cu metale în domeniul de tensiune electrochimică până la hidrogen
	H2 + SO4 + Zn0 = Zn +2SO4 + H20 H+ – agent oxidant Zn 0 – agent reducător	4H 2 S +6 O 4 + 3Zn 0 = 3Zn +2 SO 4 + S 0↓ + 4H2O S +6 – agent oxidant Zn 0 – agent reducător 5H2S04 + 4Ca = 4CaS04 + H2S+ 4H20 La rece, se pasivează datorită formării unei pelicule de oxizi ai sărurilor lor cu Fe, Cr, Ni, Bi, Co, Mg, Al
Cu metale din seria tensiunii electrochimice după hidrogen	Experiența 3: Interacțiunea cu metalele, care se află în seria tensiunii electrochimice după hidrogen
	NU RĂSPUNDE	2H2S +6O4 + Cuo = Cu +2SO4+ S +4 O2+ 2H20 S +6 – agent oxidant Cu 0 – agent reducător Nu reacționează cu Au și Pt
Cu oxizi bazici	Experiența 4: Interacțiunea cu oxizii bazici H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O CuO + 2H + + SO 4 2– → Cu 2+ + SO 4 2– + H 2 O CuO + 2H + → Cu 2+ + H2O
Cu motive	Experiența 5: Interacţiune cu alcalii(reacție de neutralizare) H2S04 + 2NaOH = Na2S04 + 2H2O 2H + + SO 4 2– + 2Na + + 2OH – = 2Na + + SO 4 2– + 2H 2 O H + + OH – = H2O Interacţiune cu baze insolubile H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 ↓ = CuSO 4 + 2H 2 O 2H + + SO 4 2– + Cu(OH) 2 ↓ = Cu 2+ + SO 4 2– + 2H 2 O 2H + + Cu(OH)2↓ = Cu2+ + 2H2O
Reacție calitativă la SO 4 2-	Experiența 6: Dovada prezenței ionilor sulfat H2S04 + BaCI2 = BaS04↓ + 2HCI 2H + + SO 4 2– + Ba 2+ + 2Cl – = BaSO 4 ↓ + 2H + + 2Cl - SO 4 2– + Ba 2+ = BaSO 4 ↓
Cu nemetale	Experiența 7: Interacțiunea cu nemetale
	NU RĂSPUNDE	2H 2 S +6 O 4 + C 0 = 2S +4 O 2 + CO 2 + +2H 2 O S +6 – agent oxidant C 0 – agent reducător 2H 2 S +6 O 4 + S 0 = 3S +4 O 2 + 2H 2 O S +6 – agent oxidant S 0 – agent reducător
Materia organică	Experiența 8: Interacțiunea cu substanțele organice
	NU RĂSPUNDE	carbonizarea lemnului, fibrelor, zaharozei

III. Consolidarea materialului nou (5 min.)

Profesor: Pe baza cunoștințelor dobândite în această lecție, vă sugerez să revizuiți clusterul compilat la începutul lecției

Elevii compară ceea ce știau și ceea ce au învățat nou despre acidul sulfuric.

În partea finală a lecției, materialul învățat este consolidat și reflectat asupra utilizării grupului care a fost compilat la începutul lecției. Profesorul le cere elevilor să verifice corectitudinea ipotezelor făcute anterior despre proprietățile acidului sulfuric. Elevii corectează erorile din afirmațiile lor și completează diagrama 1 cu informații noi obținute în procesul studierii materialelor noi. O posibilă versiune a clusterului extins și corectat este prezentată în Schema 2.

Cluster „Acid sulfuric”

Schema 2

IV. Marcare cu comentarii (1–2 min.)

V. Teme pentru acasă(1-2 min.)

Această abordare a predării unei lecții permite: în primul rând, să studieze proprietățile acizilor sulfuric concentrați și diluați în comparație și, în al doilea rând, să activeze activități educaționale elevilor. Utilizarea unui cluster ajută la activarea atenției elevilor și a activităților lor de învățare, ceea ce contribuie în general la o asimilare mai eficientă a materialului studiat. În același timp, elevii învață să vadă greșelile, să le corecteze în mod independent, să raționeze, să generalizeze cunoștințele dobândite, să respingă sau, dimpotrivă, să accepte opiniile celorlalți. În timpul unei astfel de lecții, elevii nu își însușesc cunoștințe gata făcute, ci caută în mod independent răspunsuri la întrebările puse, dezvoltându-și în același timp discursul, logica gândirii și capacitatea de a-și apăra punctul de vedere.

Un experiment demonstrativ pentru a studia proprietățile acizilor sulfuric diluați și concentrați permite elevilor să răspundă independent la o serie de întrebări, să facă comparații, să verifice fiabilitatea ipotezelor făcute și să dezvolte abilități practice în lucrul cu acizii.

Acid sulfuricH 2 AŞA 4 - lichid greu nevolatil, foarte solubil în apă (la încălzire). t pl. = 10,3°C, punct de fierbere = 296°С,

Absoarbe bine umezeala, așa că adesea acționează ca un desicant.

Producerea acidului sulfuric H2SO4.

Productie acid sulfuric este un proces de contact. Poate fi împărțit în 3 etape:

1. Chitanță SO 2 prin arderea sulfului sau prăjirea sulfurilor.

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q,

Zn + H 2 AŞA 4 = ZnSO 4 + H 2 ,

În reacțiile cu alcaline sau oxizi bazici formează sulfați sau hidrofilfați:

CaO + H2SO4(razb) = CUaSO4 + H2O,

Na2O + H2SO4(razb) = NaHSO4 + NaOH,

Trebuie remarcat faptul că sulfatul de bariu este un sulfat insolubil, deci este utilizat ca indicator al prezenței ionilor de sulfat.

ConcentratH 2 AŞA 4 oxidează cuprul, argintul, carbonul și fosforul:

2Ag + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O,

2P + 5H 2 SO 4 = 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O,

Concentrat H 2 AŞA 4 la conditii normale nu interactioneaza cu Al, Cr, Fe, dar reacționează când este încălzit.

Concentrat H 2 AŞA 4 reacționează rapid cu apa, eliberând o cantitate imensă de căldură.

INTRODUCERE

TEHNOLOGII FIZIO-CHIMICE ALE ACIDULUI SULFURIC

CINETICA SI MECANISMUL PROCESULUI

1 Gradul de conversie de echilibru

2 Viteza de reacție de la S02 la S03

3 Oxidarea S02 pe un catalizator într-un pat fluidizat

TEHNOLOGIA ACIDULUI SULFURIC

1 Materii prime pentru tehnologie

2 Schema tehnologică pentru producerea acidului sulfuric și descrierea acestuia

3 Deșeurile în tehnologia acidului sulfuric și metodele de eliminare a acestora

4 Concentrațiile maxime admise de gaze, vapori și praf în producția de acid sulfuric

PROIECTAREA ECHIPAMENTULUI PRINCIPAL

1 absorbant de oleum

2 Absorbant monohidrat

3 Caracteristicile tehnologice ale absorbantelor

INDICATORI TEHNICI ŞI ECONOMICI AI TEHNOLOGIEI

REFERINȚE

INTRODUCERE

Acidul sulfuric este unul dintre produsele principale ale industriei chimice. Este folosit în diverse industrii economie nationala, deoarece are un complex proprietăți speciale, facilitând utilizarea sa tehnologică. Acidul sulfuric nu fumează, nu are culoare sau miros, este în stare lichidă la temperaturi obișnuite și nu corodează metalele feroase în formă concentrată. În același timp, acidul sulfuric este un acid mineral puternic, formează numeroase săruri stabile și este ieftin.

Compoziția chimică a acidului sulfuric se exprimă prin formula H2SO4.

În tehnologie, acidul sulfuric se referă la orice amestec de oxid de sulf cu apă. Dacă există mai mult de 1 mol de apă la 1 mol de SO3, atunci amestecurile sunt soluții apoase de acid sulfuric, iar dacă sunt mai puține, sunt soluții de anhidridă sulfuric în acid sulfuric (oleum) sau acid sulfuric fumant.

Dintre acizii minerali, acidul sulfuric ocupă primul loc în ceea ce privește producția și consumul. Producția sa globală s-a triplat în ultimii 25 de ani și în prezent se ridică la peste 160 de milioane de tone pe an.

Acidul sulfuric este folosit pentru producerea de îngrășăminte - superfosfat, amofos, sulfat de amoniu etc. Consumul său este semnificativ în purificarea produselor petroliere, precum și în metalurgia neferoasă, la decaparea metalelor. Acidul sulfuric deosebit de pur este utilizat în producția de coloranți, lacuri, vopsele, substanțe medicinale, unele materiale plastice, fibre chimice, multe pesticide, explozivi, eteri, alcooli etc.

Acidul sulfuric concentrat este un agent oxidant puternic. Oxidează HI și parțial HBr la halogeni liberi, carbon la CO2, S la SO2, oxidează multe metale. Reacțiile redox care implică H2SO4 necesită de obicei încălzire. Adesea produsul de reducere este SO2:

S + 2 H2SO4 = 3SO2+ 2H2O (1)+ 2 H2SO4 = 2SO2 + CO2 + 2H2O (2)S + H2SO4= SO2+ 2H2O + S (3)

Agenții reducători puternici transformă H2SO4 în S sau H2S.

Acidul sulfuric concentrat, atunci când este încălzit, reacționează cu aproape toate metalele (cu excepția Au, Pt, Be, Bi, Fe, Mg, Co, Ru, Rh, Os, Ir), de exemplu:

Cu + 2 H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O (4)

Acidul sulfuric formează săruri - sulfați (Na2SO4) și hidrosulfați (NaHSO4). Săruri insolubile - PbSO4, CaSO4, BaSO4 etc.:

H2SO4+ BaCl2 = BaSO4 + 2HCl (5)

Acidul sulfuric rece pasivează fierul, deci este transportat în recipiente de fier. Acidul sulfuric anhidru dizolvă bine SO3 și reacționează cu acesta, formând acid pirosulfuric, obținut prin reacția:

H2SO4+ SO3=H2S2O7 (6)

Soluțiile de SO3 în acid sulfuric se numesc oleum. Ele formează doi compuși: H2SO4 SO3 și H2SO4 2SO3

Conform standardelor, se face o distincție între acizii sulfuric tehnici și de baterie.

Acid sulfuric tehnic GOST 2184-77

Acidul sulfuric tehnic este dezvoltat pentru producția de îngrășăminte, fibre artificiale, caprolactamă, dioxid de titan, alcool etilic, coloranți cu anilină și o serie de alte industrii. Conform GOST 2184-77, se disting următoarele tipuri de acid sulfuric tehnic:

· contact (îmbunătățit și tehnic);

· oleum (îmbunătățit și tehnic);

· turn;

· regenerat.

Conform indicatorilor fizici și chimici, este necesar ca acidul sulfuric să îndeplinească următoarele standarde:

Numele indicatorului
	Contact					Turn	Regenerat
	îmbunătățită	tehnic		îmbunătățită	tehnic
1.Fracție de masă monohidrat (H2SO4), %		nu mai puțin de 92,5		nestandardizate		nu mai puțin de 75	cel putin 91
2. Fracția de masă a anhidridei sulfurice libere (SO3), % nu mai mult de
3. Fracția de masă a fierului (Fe), %, nu mai mult					nestandardizate
4. Fracția de masă a reziduului după calcinare, %, nu mai mult			nestandardizate
5. Fracția de masă a oxizilor de azot (N2O3), %, nu mai mult		nestandardizate			nestandardizate
6. Fracția de masă a compușilor nitro, %, nu mai mult	nestandardizate
7. Fracție de masă de arsen (As), %, nu mai mult		nestandardizate			nestandardizate
8. Fracția de masă a compușilor cloruri (Cl), %, nu mai mult		nestandardizate
9. Fracția de masă a plumbului (Pb), %, nu mai mult		nestandardizate			nestandardizate
10.Transparență	transparentă fără diluare	nestandardizate
11.Culoare, cm3 de soluție de referință, nu mai mult			nestandardizate

Acid sulfuric baterie GOST 667-73

Acidul sulfuric concentrat pentru baterii este specializat ca electrolit pentru umplerea bateriilor cu plumb după diluarea acestuia cu apă distilată. Conform indicatorilor fizici și chimici, este necesar ca acidul sulfuric al bateriei să îndeplinească standardele specificate în tabel.

Numele indicatorului
	Clasa superioara
1. Fracția de masă a monohidratului (H2SO4), %
2. Fracția de masă a fierului (Fe), %, nu mai mult
3. Fracția de masă a reziduului după calcinare, %, nu mai mult
4. Fracția de masă a oxizilor de azot (N2O3), %, nu mai mult
5. Fracție de masă de arsen (As), %, nu mai mult
6. Fracția de masă a compușilor cloruri (Cl), %, nu mai mult
7. Fracția de masă de mangan (Mn), %, nu mai mult
8. Fracția de masă a sumei metalelor grele în termeni de plumb (Pb), %, nu mai mult
9. Fracția de masă de cupru (Cu), %, nu mai mult
10. Fracția de masă a substanțelor care reduc KMnO4, cm3 de soluție cu (1/5 KMnO4) = 0,01 mol/dm3, nu mai mult

Această lucrare examinează cea mai importantă sarcină a lucrătorilor din industria acidului sulfuric, care este de a îmbunătăți în continuare producția prin utilizarea celor mai bune practici. introducerea tehnicilor și metodelor de lucru progresive, precum și în dezvoltarea unor metode fundamental noi de producere a acidului sulfuric bazate pe cele mai recente realizări ale științei și tehnologiei.

absorbant de acid sulfuric

1.
BAZELE FIZICE ȘI CHIMICE ALE TEHNOLOGIEI ACIDULUI SULFURIC

În producția modernă de acid sulfuric, materiile prime sunt dioxid de sulf (dioxid de sulf), oxigen și apă, interacțiunea dintre ele decurgând conform ecuației stoechiometrice generale:

SO2 +1/2O2 +nH2O H2SO4+(n-1)H2O+Q (7)

Acest proces se realizează în două moduri - nitros și contact.

Metoda de oxidare azotoasă a SO2 la SO3 are loc în principal în fază lichidă și se bazează pe transferul de oxigen folosind oxizi de azot. Oxizii de azot, care oxidează SO2 la SO3, sunt reduși la NO, care este din nou oxidat de oxigenul din amestecul gazos atât în ​​faza lichidă, cât și în cea gazoasă.

Esența metodei nitrozei este că gazul de prăjire, după curățarea lui de praf, este tratat cu acid sulfuric, în care se dizolvă oxizii de azot, așa-numita nitroză. Dioxidul de sulf este absorbit de nitroză și apoi oxidat de oxizii de azot prin reacție

SO2 + N2O3 + H2O = H2SO4 + 2NO (8)

NO rezultat este slab solubil în nitroză și, prin urmare, este eliberat din acesta și apoi parțial oxidat de oxigen în faza gazoasă la dioxid de NO2. Amestecul de oxizi de azot NO și NO2 este reabsorbit de acid sulfuric, etc. Oxizii de azot nu sunt în esență consumați în procesul de azot și sunt returnați în ciclul de producție. Cu toate acestea, datorită absorbției lor incomplete de către acidul sulfuric, acestea sunt parțial transportate de gazele de evacuare; aceasta înseamnă pierderi ireversibile de oxizi.

Prelucrarea SO2 în acid sulfuric prin metoda nitrozei se realizează în turnuri de producție - rezervoare cilindrice (15 m sau mai mult în înălțime) umplute cu un ambalaj de inele de argilă. „Nitroză” este pulverizată de sus către cheagul de gaz - acid sulfuric diluat care conține acid nitrosil sulfuric NOOSO3H, obținut prin reacția:

O3 + 2 H2SO4 = 2 NOOSO3H + H2O (9)

Oxidarea SO2 de către oxizii de azot are loc în soluție după absorbția acestuia de către nitroză. Nitroza este hidrolizată de apă:

H + H2O = H2SO4 + HNO2 (10)

Dioxidul de sulf care intră în turnuri formează acid sulfuros cu apa:

H2O = H2SO3 (11)

Interacțiunea dintre HNO2 și H2SO3 duce la producerea de acid sulfuric:

2 HNO2 + H2SO3 = H2SO4 + 2 NO + H2O (12)

NO eliberat este transformat în turnul de oxidare în N2O3 (mai precis, în consistența NO + NO2). De acolo, gazele intră în turnuri de absorbție, unde acid sulfuric este furnizat pentru a le întâlni de sus. Apare nitroza, care este pompată în turnurile de producție. In acest fel se asigura continuitatea productiei si ciclul oxizilor de azot. Pierderile lor inevitabile cu gazele de eșapament sunt compensate prin adăugarea de HNO3.

Acidul sulfuric produs prin metoda azotoasă are o concentrație insuficient de mare și conține impurități nocive (de exemplu, As). Crearea sa este însoțită de eliberarea de oxizi de azot în atmosferă („coada de vulpe”, numită după culoarea NO2).

În partea de jos a turnurilor, acid sulfuric 76% se acumulează, în mod natural, în cantități mai mari decât a fost cheltuită pentru prepararea nitrozei (la urma urmei, se adaugă acid sulfuric „nou-născut”).

Dezavantajul metodei turn este că acidul dobândit are o concentrație de doar 76% (la o concentrație mai mare, hidroliza acidului nitrozil sulfuric este slabă). Concentrarea acidului sulfuric prin evaporare prezintă o dificultate suplimentară. Avantajul acestei metode este că impuritățile din SO2 nu afectează progresul procesului, astfel încât SO2 inițial poate fi eliberat de praf, adică. contaminare mecanică.

Anterior, procesul de azot se desfășura în camere de plumb, motiv pentru care a fost numită metoda camerei În prezent, această metodă, deoarece este slab productivă, nu este utilizată. În schimb, folosesc metoda turnului, în care toate procesele principale și intermediare de prelucrare a SO2 au loc nu în camere, ci în turnuri umplute cu ambalaj și irigate cu acid sulfuric.

Metoda de contact. Descoperirea de către Phillips în Anglia în 1831 a posibilității oxidării SO2 cu oxigen pe suprafața unui catalizator solid de platină a devenit utilizată pe scară largă abia în anii 70 ai secolului al XIX-lea. O astfel de dezvoltare târzie se explică, în primul rând, prin faptul că catalizatorul de platină și-a pierdut rapid activitatea; și, în al doilea rând, prin faptul că la acea vreme nu existau consumatori de oleum.

În anii 70, datorită lucrării lui Knitch, a fost stabilit motivul scăderii activității platinei: prezența arsenului în dioxidul de sulf în timpul arderii piritelor; El a găsit, de asemenea, o metodă de purificare a gazului de prăjire din otrava catalizatorului.

În prezent, cea mai mare parte a acidului sulfuric din lume este produs prin metoda contactului. Creșterea producției de acid sulfuric prin metoda contactului este determinată de un nivel tehnic superior, datorită necesității de acid pur și concentrat, posibilității de automatizare a procesului, precum și reducerea conținutului de oxizi de sulf din gazele de eșapament la concentrații maxime admise (MPC). Procesul de contact pentru producerea acidului sulfuric în lume se realizează prin două metode:

· metoda contactului unic (SC) cu gradul de oxidare a S02 în S03 egal cu 97,5-98%, și emisia de gaze de eșapament care conțin SO2 și SO3 în atmosferă peste concentrația maximă admisă (MPC), ceea ce a necesitat costuri suplimentare pentru construcție în astfel de sisteme de purificare și separare;

· metoda dublu contact (DC) și dublă absorbție (DA). În sistemele DK - DA, gradul de oxidare a SO2 la SO3 este de 99,7-99,8%, ceea ce corespunde atingerii concentrației maxime admise de SO2 și SO3 în gazele de eșapament.

Producerea acidului sulfuric prin metoda de contact folosind sistemul DC constă din următoarele etape:

) pregătirea materiilor prime;

) producerea de dioxid de sulf

4FeS2 + 11O2 →2Fe2O3 + 8SO2 + 3415 Q (t = 800°C) (13)

sau 3FeS2 + 8O2 →Fe3O4 + 6SO2 + Q (14)

sau arderea sulfului S + O2 → SO2 (15)

)
purificarea gazelor;

) oxidarea dioxidului de sulf

2SO2 + O2 ↔2SO3 + Q (400-500°C, cat. V2O5) (16)

) Absorbția SO3

H2O → H2SO4 + Q (17)

) purificarea gazelor de evacuare.

Când se produce acid sulfuric folosind sistemul DK - DA, a șasea etapă este absentă.

Mi-a plăcut metoda de contact a tehnologiei acidului sulfuric ca fiind cea mai eficientă (realizată grad înalt transformare) și mai favorabilă din punct de vedere al mediului (emisiile respectă standardele MAC și MPE.)

CINETICA SI MECANISMUL PROCESULUI

Chimia procesului:

· arderea sulfului

oxidarea SO2 la SO3

absorbția SO3

Cea mai importantă sarcină în producerea acidului sulfuric este creșterea gradului de conversie a SO2 în SO3. Pe lângă creșterea productivității acidului sulfuric, îndeplinirea acestei sarcini ne permite, de asemenea, să rezolvăm problemele de mediu - să reducem emisiile de componentă dăunătoare SO2 în mediu.

Creșterea gradului de conversie a SO2 poate fi realizată în diferite moduri. Cea mai comună dintre ele este crearea de circuite de contact dublu.

În producerea acidului sulfuric prin metoda contactului, oxidarea SO2 conform reacției SO2+1/2O2↔SO3+Q are loc în prezența unui catalizator. Diverse metale, aliajele și oxizii lor, unele săruri, silicați și multe alte substanțe au capacitatea de a accelera oxidarea SO2. Fiecare catalizator asigură un anumit grad de conversie caracteristic. În condiții de fabrică, este mai profitabilă utilizarea catalizatorilor cu ajutorul cărora se obține cel mai înalt grad de conversie, deoarece cantitatea reziduală de SO2 neoxidat nu este captată în compartimentul de absorbție, ci este îndepărtată în atmosferă împreună cu gazele de eșapament. .

Multă vreme, platina a fost considerată cel mai bun catalizator pentru acest proces, care a fost aplicat în stare fin zdrobită pe azbest fibros, silicagel sau sulfat de magneziu. Cu toate acestea, platina, deși are cea mai mare activitate catalitică, este foarte scumpă. În plus, activitatea sa este mult redusă în prezența unor cantități foarte mici de arsen, seleniu, clor și alte impurități din gaz. Prin urmare, utilizarea unui catalizator de platină a condus la complexitatea echipamentului din cauza necesității unei purificări minuțioase a gazului și a crescut costul produsului finit.

Dintre catalizatorii non-platină, catalizatorul de vanadiu (pe baza de pentoxid de vanadiu V2O5) are cea mai mare activitate catalitică, este mai ieftin și mai puțin sensibil la impurități decât un catalizator de platină.

În producerea acidului sulfuric, ca catalizator se folosesc masele de contact pe bază de oxid de vanadiu (V) mărcilor BAV și SVD, denumite după literele inițiale ale elementelor incluse în compoziția lor.

Compoziția BAS (bariu, aluminiu, vanadiu):

Există și alte invenții ale catalizatorilor. Invenția se referă la catalizatori pentru oxidarea dioxidului de sulf și pot fi utilizați la producerea acidului sulfuric la prelucrarea amestecurilor de gaze cu conținut normal și ridicat de dioxid de sulf.

Un catalizator cunoscut pentru oxidarea dioxidului de sulf constă din pentoxid de vanadiu cu adăugarea de promotori alcalini ai compușilor de sodiu, potasiu, rubidiu și (sau) cesiu pe un purtător de diatomit care conține SiO2, CaO. Amestecul de promotori alcalini în termeni de oxizi conține, gr. Na205-30; Rb20 şi (sau) Cs20 15-35; K2O 8-35.

Activitatea catalizatorului la 485oC 90,2-91% la 420oC 57,8-59,7% când este testat în următoarele condiții: V 4000 h-1, conținut de dioxid de sulf în amestecul gazos inițial 7 vol. restul este aer. Rezistența mecanică la strivire 1-2 MPa

Reacția de oxidare a S02 este exotermă; efectul ei termic este ca oricare reacție chimică, depinde de temperatura.

În intervalul 400-700°C, efectul termic al reacției de oxidare (în kJ/mol) poate fi calculat cu suficientă precizie pentru calcule tehnice folosind formula

Q= 10 142 - 9,26 T sau 24205 - 2,21 T (în kcal/mol) (18)

unde T este temperatura, K.

Reacția de oxidare a S02 la S03 este reversibilă. Constanta de echilibru a acestei reacții (în Pa-0,5) este descrisă de ecuație

unde Pso2, Pso3, Po2 sunt presiunile parțiale de echilibru ale SO2, SO3 și O2, Pa. Valoarea lui Kp depinde de temperatură:

Tabelul 1. Dependența constantei de echilibru de temperatură

390 400 425 450 475 500	1,801 1,410 0,768 0,437 0,258 0,159	525 575 600 625 650	0,100 0,044 0,030 0,021 0,015

Valorile Kp în intervalul 390-650 °C pot fi calculate folosind formula

(20)

sau mai precis

2.1 Rata de conversie de echilibru

Gradul de conversie a S02 realizat pe catalizator depinde de activitatea acestuia, compoziția gazului, durata contactului gazului cu catalizatorul, presiunea etc. Pentru un gaz cu o compoziție dată, gradul de conversie posibil teoretic, adică gradul de echilibru depinde asupra temperaturii și se exprimă prin ecuația:

(22)

unde Pso2, Pso3 sunt presiunile parțiale de echilibru ale SO2 și SO3.

Înlocuind raportul Pso3/ Pso2 din ecuația (23) în ecuația (6-5), obținem:

(24)

Dacă notăm P ca presiunea totală a gazului (în Pa), a ca conținutul inițial de S02 în amestecul de gaze (volum %), b ca conținut inițial de oxigen din amestecul de gaz (volum %), atunci ecuația (6- 6) va lua forma:

(25)

Determinarea gradului de transformare de echilibru folosind această ecuație se realizează prin metoda aproximărilor succesive. Valoarea așteptată a lui xp este înlocuită în partea dreaptă a ecuației și calculele sunt efectuate. Dacă valoarea găsită diferă de cea acceptată anterior, calculul se repetă.

Odată cu scăderea temperaturii și creșterea presiunii gazului, valoarea xp crește. Acest lucru se datorează faptului că reacția de oxidare are loc cu eliberarea de căldură și o scădere numărul total molecule. Mai jos sunt valorile xp la diferite temperaturi și o presiune de 0,1 MPa pentru un gaz care conține 7% S02, 11% 02 și 82% N2:

Tabelul 2. Dependența gradului de conversie de temperatură

390 400 410 420 430 440 450 460	99,4 99,2 99,0 98,7 98,4 98,0 97,5 96,9	470 480 490 500 510 520 530 540	96,2 95,4 64,5 93,4 92,1 90,7 89,2 87,4	550 560 570 580 590 650 700 1000	85,5 82,5 80,1 77,6 75,0 58,5 43,6 5,0

Gradul de conversie de echilibru depinde de raportul dintre SO2 și O2 din gaz, care, la rândul său, depinde de tipul de materie primă care se arde și de cantitatea de aer furnizată. Cu cât se introduce mai mult aer, cu atât mai puțin SO2 și mai mult 02 sunt conținute în amestecul de gaze și, prin urmare, cu atât este mai mare gradul de conversie de echilibru.

Tabelul 3. Dependența gradului de conversie de echilibru de presiune

	Хр* 100 la presiune (în MPa)
400 450 500 550 600	99,2 97,5 93,4 85,5 73,4	99,6 98,9 96,9 92,9 85.8	99,7 99,2 97,8 94,9 89,5	99,9 99,5 98,6 96,7 93,3	99,9 99,6 99,0 97,7 95,0	99,9 99,7 99,3 93,3 96,4

Tabelul 4. Dependența gradului de echilibru al conversiei chr de compoziția amestecului de gaze (la 475 °C și presiune 0,1 MPa)

		18,4 16,72 15,28 13,86 12,43	97,1 97,0 96,8 96,5 96,2		11,0 9,58 8,15 6,72	95,8 95,2 94,3 92,3

2.2 Viteza de reacție de la S02 la S03

În condiții de producție, viteza de oxidare a S02 este de o importanță semnificativă.

Viteza procesului de oxidare a S02 la S03 pe un catalizator de vanadiu (în pat fix) este exprimată prin ecuație

(26)

unde x este gradul de conversie, fracții de unitate; τ - timpul de contact, s; a este concentrația inițială de SOa, fracțiuni de unitate; xp - gradul de conversie de echilibru, fracție; b - concentrația inițială de oxigen, fracție; T-temperatura, K; P - presiunea totală, Pa; Kr - constanta de echilibru [ecuația (6-4)], Pa-0,5; k este constanta vitezei de reacție, s-1-Pa-1:

(28)

k0 - coeficient; E-energie de activare, J/mol;

Energia de activare a reacției de oxidare a oxidului de sulf (IV) cu oxigenul în oxid de sulf (VI) este foarte mare. Prin urmare, în absența unui catalizator, reacția de oxidare practic nu are loc nici la temperaturi ridicate. Utilizarea unui catalizator permite reducerea energiei de activare și creșterea vitezei de oxidare.

3 Oxidarea S02 pe un catalizator într-un pat fluidizat

Într-un pat fluidizat, are loc o amestecare foarte intensă a gazului cu particulele de catalizator, drept urmare temperatura și compoziția gazului sunt aproape aceleași pe întregul volum al catalizatorului. În acest caz, viteza de difuzie externă a S02 și O2 la suprafața catalizatorului crește semnificativ.

Rezistenta hidraulica a patului fluidizat nu depinde de granulatia, deci pt oxidare catalitică S02 în pat fluidizat utilizează granule sferice foarte mici (raza 0,5-2 mm), ceea ce asigură utilizarea aproape completă a suprafeței interne a catalizatorului.

Cinetica oxidării dioxidului de sulf într-un strat de catalizator suspendat este în mare măsură determinată de factori hidrodinamici, deoarece, pe lângă amestecarea radială și axială intensă, este posibilă scurgerea de gaz sub formă de bule. Este foarte greu să luăm în considerare toți factorii. Cu toate acestea, testele pilot și industriale arată că condițiile complete de amestecare sunt atinse în reactoare cu diametru mare. Prin urmare, rata de oxidare a S02 în acest caz poate fi presupusă a fi aceeași în toate punctele patului fluidizat și, prin urmare, ecuația de calcul (6-19) poate fi prezentată după cum urmează:

(29)

Unde x este gradul de conversie la ieșirea gazului din patul fluidizat (este același în întregul strat de catalizator)

Dependența Chp de temperatură, presiune și conținut de oxid de sulf (IV) din gazul de prăjire este prezentată în Fig. 1.

Orez. 1. Dependența gradului de echilibru de conversie a oxidului de sulf (IV) în oxid de sulf (VI) de temperatură (A), presiune (B) și conținutul de oxid de sulf (IV) din gaz (C).

Pentru gazul obținut prin prăjirea piritelor și arderea sulfului în aer, atingerea unui grad de conversie de peste 98% este nepractică, deoarece aceasta este asociată cu o creștere bruscă a cantității de catalizator. Între timp, cu productivitatea ridicată a instalațiilor de acid sulfuric (în prezent în construcție) și un grad de conversie de 98%, standardul sanitar pentru conținutul de S02 din atmosferă poate fi atins doar dacă o conductă foarte mare (și, prin urmare, costisitoare) pentru gazele de eșapament este atinsă. curățarea sanitară construită sau suplimentară a gazelor de eșapament se efectuează din S02- De exemplu, cu o capacitate de instalare de 5000 t/zi, cantitatea de SO2 emisă în atmosferă (la un moment dat) este de 100 t/zi (în termeni de H2S04).

Pentru a crește gradul final de conversie a SO2, se utilizează dubla contact (DC). Esența sa constă în faptul că oxidarea S02 (contactarea) se realizează în două etape în prima etapă, fiind asigurată o rată de conversie de 90%. Apoi SO3 este separat de amestecul de reacție, după care se realizează a doua etapă de contact, în care se realizează w = 95% din SO2 rămas; rata totală de conversie este de 99,5%.

Reacția de oxidare a S02 este reversibilă, astfel încât viteza totală a procesului W este exprimată astfel:

unde , sunt vitezele în linie dreaptă și reacții inverse; , - constantele de viteză ale reacțiilor directe și inverse; CSO2, CO2, CSO3 - concentrații în gaz SO2, O2, SO3; l,m,n este ordinul reacției corespunzătoare.

Din ecuația (30) rezultă că dacă SO3 este îndepărtat din amestecul de reacție după prima etapă de contact, atunci înainte de a doua etapă CSO3 = 0 și r2 = 0. În consecință, viteza procesului crește. În acest caz, gradul final de conversie este exprimat prin ecuație

(31)

unde x1, x2, xn sunt gradele de transformare la prima, a doua (din ceea ce rămâne după prima etapă) și la etapele finale, acțiuni.

Astfel, xn = 0,9+ (1-0,9)0,95 = 0,995.

Contradicția dintre cinetica și termodinamica procesului de oxidare a oxidului de sulf (IV) este eliminată cu succes prin proiectarea și condițiile de temperatură ale aparatului de contact. Acest lucru se realizează prin împărțirea procesului în etape, fiecare dintre acestea întrunind condițiile optime ale procesului de contact.

Tabelul 5. Gradul de conversie la fiecare treaptă a aparatului de contact

3 TEHNOLOGIA ACIDULUI SULFURIC

3.1 Materii prime pentru tehnologie

Reactivii de pornire pentru producerea acidului sulfuric pot fi sulf elementar și compuși care conțin sulf, din care se poate obține fie sulf, fie dioxid de sulf. Astfel de compuși sunt sulfuri de fier, sulfuri de metale neferoase (cupru, zinc etc.), hidrogen sulfurat și o serie de alți compuși cu sulf.

În mod tradițional, principalele surse de materii prime sunt sulful și pirita de fier (sulf). Treptat, ponderea piritelor ca sursă de materii prime este în scădere, ceea ce este asociat cu costuri mari de transport pentru transportul acesteia (pe lângă sulf, conține o pondere foarte mare din alte componente) și cu incapacitatea de a scăpa de deșeuri - cenușă. Un loc semnificativ în balanța de materii prime a producției de acid sulfuric îl ocupă gazele reziduale din metalurgie neferoasă care conțin dioxid de sulf.

Pentru protectie mediu Peste tot în lume se iau măsuri pentru utilizarea deșeurilor industriale care conțin sulf. Cu gazele de eșapament ale centralelor termice și instalațiilor metalurgice este emis în atmosferă mult mai mult dioxid de sulf decât este utilizat pentru producerea acidului sulfuric. De exemplu, în anii 1980, consumul global de sulf era de aproximativ 65 de milioane de tone/an, iar 50 de milioane de tone s-au pierdut, cu gaze reziduale (în termeni de sulf) de aproape 100 de milioane de tone, în același timp, din cauza concentrației scăzute de SO2, în astfel de gaze reziduale, prelucrarea lor nu este încă întotdeauna fezabilă.

Pirita de fier

Pirita de fier naturală este o rocă complexă formată din sulfură de fier FeS2, sulfuri ale altor metale (cupru, zinc, plumb, nichel, cobalt etc.), carbonați metalici și roci sterile. Pe teritoriul Federației Ruse există zăcăminte de pirit, în Urali și Caucaz, unde este extrasă în mine sub formă de pirit obișnuit.

Procesul de preparare a piritei obișnuite pentru producție are ca scop extragerea metalelor neferoase valoroase din aceasta și creșterea concentrației de disulfură de fier. Creșterea conținutului de disulfură de fier din materia primă prin flotarea piritelor, precum și îmbogățirea aerului cu oxigen, crește forța motrice a procesului de ardere.

În ceea ce privește parametrii fizici și chimici, piritele de sulf de flotație trebuie să respecte standardele specificate în Tabelul 6.

Tabelul 6

Denumirea indicatorilor	Standarde pentru mărci
1. Aspectul	Pulbere în vrac Incluziunile străine nu sunt permise (bucăți de rocă, minereu, lemn, beton, metal etc.)
3. Conținut total de plumb și zinc, %, nu mai mult	Nestandardizat
7. Fracția de masă a clorului, %, nu mai mult

Sulful se găsește în natură sub formă de sulfuri metalice și sulfați metalici, face parte din cărbune, petrol, gaze naturale și asociate. Aproximativ 50% din sulful extras este folosit pentru a produce acid sulfuric.

Sulful elementar poate fi obținut din minereuri de sulf sau din gaze care conțin hidrogen sulfurat sau oxid de sulf SO2. În conformitate cu aceasta, se face o distincție între sulful nativ și sulful gazos (columnos).

Metoda termică de obținere a sulfului din minereurile native presupune topirea acestuia cu ajutorul aburului și purificarea sulfului brut prin distilare. Producția de sulf gazos din hidrogen sulfurat, extras în timpul epurării gazelor combustibile și de proces, se bazează pe procesul de oxidare incompletă peste un catalizator solid:

H2S + O2 = 2H2O + S2 (32)

Cantități semnificative de sulf pot fi obținute din produsele de topire a cuprului care conțin diverși compuși ai sulfului. În acest caz, în timpul procesului de topire, apar reacții care duc la formarea sulfului elementar:

2FeS2 = 2FeS + S2 (33)+ C = S + CO2 (34)

Conform indicatorilor fizici și chimici, sulful tehnic trebuie să respecte standardele specificate în Tabelul 7

Tabelul 7

Numele indicatorului
1. Fracția de masă de sulf, %, nu mai puțin
2. Fracția de masă de cenușă, %.
nu mai mult 3. Fracție de masă materie organică
, %, nu mai mult
4. Fracția de masă a acizilor în termeni de acid sulfuric, %, nu mai mult
5. Fracție de masă de arsenic, %, nu mai mult
6. Fracție de masă de seleniu, %, nu mai mult
7. Fracție de masă de apă, %, nu mai mult	8. Contaminare mecanică (hârtie, lemn, nisip etc.)

Nu este permis

3.2 Schema tehnologică de producere a acidului sulfuric și descrierea acestuia

Cel mai mare număr de fabrici de producere a acidului sulfuric utilizează sulful ca materie primă. Sulful este redus ca produs secundar al prelucrării gazelor naturale și a altor gaze industriale (gaz de generator, gaz de rafinare a petrolului). Astfel de gaze conțin întotdeauna o anumită cantitate de compuși ai sulfului. Arderea gazelor naturale care nu sunt purificate din sulf va duce la poluarea mediului cu oxizi de sulf. Prin urmare, compușii sulfului sunt de obicei îndepărtați mai întâi sub formă de hidrogen sulfurat, care apoi este parțial ars la SO2, după care un amestec de hidrogen sulfurat și dioxid de sulf reacționează pe un strat de bauxită la 270-300 ºC, transformându-se ca urmare a acestui fapt. interacțiunea în S și H2O. Sulful astfel obținut se numește „sulf gazos”. Pe lângă „gaz”, sulful nativ poate fi folosit ca materie primă.

Sulful ca materie primă pentru producerea acidului sulfuric are o serie de avantaje. În primul rând, spre deosebire de pirita de sulf, nu conține aproape nicio impuritate care ar putea reprezenta otrăvuri catalitice în stadiul oxidării de contact a dioxidului de sulf, de exemplu, compușii de arsen. În al doilea rând, la arderea acestuia nu se generează deșeuri solide sau alte deșeuri care ar necesita depozitare sau căutarea metodelor de prelucrare ulterioară a acestora (la arderea piritei, 1 tonă de pirit inițial produce aproape aceeași cantitate de deșeuri solide - cenzură). În al treilea rând, sulful este mult mai ieftin de transportat decât pirita, deoarece este o materie primă concentrată.

Să luăm în considerare o schemă „scurtă” pentru producerea acidului sulfuric din sulf folosind metoda DCDA (Fig. 2).

Cuptor de ardere a sulfului; 2 - cazan de căldură reziduală; 3 - economizor 4 - cuptor de pornire: 5. 6 - schimbătoare de căldură ale cuptorului de pornire. 7 - aparat de contact: 8 - schimbatoare de caldura 9 - turn de uscare. 10, 11 - primul și al doilea absorbant monohidrat. 12 - colectoare de acid: 13 - teava de evacuare.

Sulful topit este trecut prin filtrele de plasă pentru a îndepărta eventualele impurități mecanice (sulful se topește la o temperatură puțin peste 100 ºС, deci această metodă de purificare este cea mai simplă) și trimis în cuptorul 1, în care aerul, uscat în prealabil cu acid sulfuric de producție, este trimis. furnizat ca agent oxidant în turnul de uscare 9. Gazul de prăjire care iese din cuptor este răcit în cazanul de recuperare 2 de la 1100-1200 ºС la 440-450 ºС și este trimis la această temperatură, egală cu temperatura de aprindere a catalizatorilor industriali. pe bază de pentoxid de vanadiu, la primul strat al aparatului de contact cu raft 7 .

Regimul de temperatură necesar pentru a aduce linia de operare a procesului mai aproape de linia temperaturilor optime este reglat prin trecerea fluxurilor de gaz de calcinare parțial reacționat prin schimbătoarele de căldură 8, unde este răcită prin fluxuri de gaz încălzite după absorbție (sau aer uscat). După a treia etapă de contact, gazul de prăjire este răcit în schimbătoarele de căldură 8 și trimis la un absorbant intermediar de monohidrat 10, irigat cu acid sulfuric care circulă prin colectorul de acid 12 cu o concentrație apropiată de 98,3%. După extragerea trioxidului de sulf în absorbantul 10 și abaterea rezultată de la echilibrul aproape atins, gazul este din nou încălzit la temperatura de aprindere în schimbătoarele de căldură 8 și trimis la a patra etapă de contact.

În această schemă, pentru a răci gazul după a patra etapă și pentru a amesteca suplimentar echilibrul, se adaugă o parte din aerul uscat. Gazele reacţionate în aparatul de contact sunt trecute printr-un economizor 3 pentru răcire şi trimise către absorbantul de monohidrat 11 final 11, din care gazele care nu conţin oxizi de sulf sunt emise prin conducta de evacuare 13 în atmosferă.

Pentru a porni instalația (aducerea acesteia la un anumit mod tehnologic, în special temperatură), sunt prevăzute un cuptor de pornire 4 și schimbătoare de căldură ale cuptorului de pornire 5 și 6. Aceste dispozitive sunt oprite după ce instalația este adusă în modul de funcționare.

3 Deșeurile în tehnologia acidului sulfuric și metodele de eliminare a acestora

În timpul producției de acid sulfuric, cantități semnificative de oxizi de sulf sunt eliberate în aerul atmosferic din cauza echipamentelor neetanșe și a conversiei incomplete a dioxidului de sulf în anhidridă sulfurică. De exemplu, cu un singur contact, gradul de conversie a SO2 în SO3 ajunge la 98%, iar conținutul de dioxid de sulf din gazele de eșapament depășește standardele admisibile de emisie în atmosferă de 5 sau mai multe ori. Prin urmare, pentru astfel de sisteme sunt prevăzute instalații speciale de epurare a gazelor reziduale. Producerea acidului sulfuric prin metoda de contact dublu asigură o conversie de până la 99,8%, în timp ce emisiile de SO2 în atmosferă sunt reduse de 2 - 3 ori comparativ cu contactarea într-o singură etapă și nu este necesară purificarea suplimentară a gazului. Productivitatea sistemului crește cu 20-25%, iar rata de utilizare a materiilor prime crește.

Emisiile fugitive de azrosoluri de acid sulfuric de la plantele de oleum variază între 0,5 și 5 kg/t de produs finit.

Pentru purificarea gazelor de eșapament din producția de acid sulfuric, cele mai utilizate metode de amoniac sunt: ​​amoniac-sulfat cu producerea de sulfat de amoniu comercial sau soluțiile acestuia și amoniac-ciclic cu producerea de dioxid de sulf 100% și bisulfit de amoniu comercial. Aceste metode de purificare a gazelor fac posibilă utilizarea dioxidului de sulf și, în același timp, obținerea de produse valoroase. Astfel, producția de acid sulfuric devine treptat fără deșeuri. În prezent, poluanții atmosferici sunt de obicei capturați folosind una dintre următoarele metode:

· Modificarea procesului pentru a preveni sau a minimiza formarea unui produs contaminant.

· Instalarea de dispozitive noi, mai eficiente.

· Precipitatoare electrice, cicloane, turnuri de spalat, etc.

· Utilizarea substanțelor chimice sau procese fizice, de exemplu adsorbție, absorbție, post-ardere, contact dublu, neutralizare catalitică etc.

· Soluții de proiectare, cum ar fi supape duble, mai degrabă decât simple, sisteme de supape închise care captează emisiile.

· Proiectarea instalației trebuie să asigure funcționarea fiabilă și sigură a dispozitivelor, posibilitatea de inspecție și curățare, spălare, purjare și reparare, precum și efectuarea testelor necesare.

· Conductele, buteliile, rezervoarele sunt vopsite in culori corespunzatoare continutului lor si prevazute cu o inscriptionare cu denumirea substantei depozitate sau transportate. Pentru monitorizarea procesului de producere a acidului sulfuric, sunt instalate mijloace automate de control.

Când dioxidul de sulf este produs din pirita de sulf, se formează cenzură de pirit. Cenușurile de pirit constau în principal din fier (40-63%) cu mici amestecuri de sulf (1-2%), cupru (0,33-0,47%), zinc (0,42-1,35%), plumb (0,32-0,58%), prețios ( 10-20 g/t) și alte metale.

Gazul care iese din cuptor este contaminat cu praf de cenuşă şi alte impurităţi. Concentrația de praf în dioxid de sulf, în funcție de proiectarea cuptoarelor, de calitatea și gradul de măcinare a materiilor prime, variază de la 1 la 200 g/m3. Volumul gazelor de prăjire este de sute de mii de metri cubi pe zi. Înainte de procesare, aceste gaze sunt purificate în cicloni și precipitatoare electrostatice uscate (agar) până la un conținut de praf rezidual de aproximativ 0,1 g/m3. Gazele cuptorului sunt supuse unei epurări suplimentare prin spălare secvenţială cu acid sulfuric răcit 60-75% (în turnuri goale) şi 25-40% (în turnuri împachetate), prinzând ceaţa rezultată în precipitatoare electrostatice umede. Procesul de purificare suplimentară a gazelor din cuptor din praf este însoțit de formarea nămolului care se acumulează în echipamentele departamentului de spălare și precipitatoare electrostatice umede.

Astfel, deșeurile solide provenite din producerea acidului sulfuric din piritele de sulf sunt cenușurile de pirit, praful de la cicloane și precipitatoarele electrostatice uscate, nămolurile din turnurile de spălare colectate în rezervoare de decantare, colectoare și frigidere de acid și nămolul de la precipitatoarele electrostatice umede.

La arderea piritei de sulf, deșeurile de cenuşă de pirit reprezintă ~70% din masa piritei. Pentru 1 tonă de acid produsă, randamentul de cenușă în cel mai bun caz este de 0,55 tone, deoarece materia primă pentru producerea acidului sulfuric, împreună cu pirita de sulf extrasă special în acest scop, sunt deșeurile generate în timpul îmbogățirii minereurilor sulfurate. metoda de flotație și deșeurile generate în timpul îmbogățirii cărbunilor, apoi se disting trei tipuri de cenuşă de pirit (cenușă din pirite, cenuşă din steril de flotaţie de îmbogăţire cu minereu sulfurat, cenușă de carbon), care diferă semnificativ una de alta în ambele compozitia chimica iar din punct de vedere al caracteristicilor fizice. Cenușurile din primele două tipuri se disting printr-un conținut semnificativ de cupru, zinc, argint, aur și alte metale.

Reciclarea cenușurilor de pirit este posibilă în mai multe direcții: pentru extracția metalelor neferoase și producția de fier și oțel, în industria cimentului și sticlei, în agricultură etc.

4 Concentrațiile maxime admise de gaze, vapori și praf în producția de acid sulfuric

Substanțe	În aerul zonei de lucru a spațiilor industriale, mg/m3	ÎN aerul atmosferic zonele populate
		doză unică maximă, mg/m3	medie zilnică, mg/m3
Praf mineral și de plante, fără SiO2 și substanțe toxice
Arsenic și anhidride arsenose
Arsenic hidrogen
Oxizi de azot (în termeni de N2O3)
monoxid de carbon
Praf de ciment, argilă, minerale și amestecurile acestora, care nu conțin SiO2 liber
Praf de pentoxid de vanadiu
Mercur metal
Plumbul și compușii săi anorganici
Seleniu amorf
Anhidridă selenoasă
Acid sulfuric, anhidridă sulfuric
Dioxid de sulf
Hidrogen sulfurat
Hidrogenul fosfor
Fluorura de hidrogen
Acid clorhidric și acid clorhidric (în termeni de HC1)

PROIECTAREA ECHIPAMENTULUI PRINCIPAL

În absorbante, acidul sulfuric extrage doar trioxidul de sulf din amestecul de gaze restul, după ce trece prin absorbante, este îndepărtat în atmosferă. De obicei, SO3 este absorbit în două absorbante conectate în serie: în primul - oleum și în al doilea - monohidrat.

Principalul indicator al funcționării departamentului de absorbție este completitudinea absorbției SO3; la modul optim al absorbantului monohidrat, gazele de evacuare sunt aproape transparente, conțin doar urme de acid sulfuric. Când concentrația de acid care iriga absorbantul monohidrat este mai mică sau mai mare de 98,3% H2SO4, se formează ceață și gazele de evacuare devin vizibile. Într-un absorbant monohidrat, ceața se formează și la umiditate ridicată a gazului. De obicei, 0,01% vapori de apă rămân în gaz după turnurile de uscare. Deoarece gazul de după aparatul de contact conține o cantitate mare de SO3, atunci când gazul este răcit, vaporii de apă sunt complet transformați în vapori de H2SO4, a căror concentrație este, de asemenea, de 0,01% sau 0,437 g/m3.

Vaporii de acid sulfuric se condensează pe suprafața duzei absorbante. La o temperatură foarte scăzută a acidului de irigare sau la umiditate ridicată a gazului (conținutul de acid sulfuric în gaz este mai mare de 0,437 g/m3), o parte din vaporii de acid sulfuric se condensează în volum pentru a forma ceață, care nu se depune în absorbanţi şi este eliberat în atmosferă.

Atunci când se produc produse comerciale sub formă de acid de contact tehnic, acesta este de obicei îndepărtat din turnurile de uscare. Pentru a face acest lucru, într-unul dintre turnurile de uscare, se menține o concentrație de acid care îndeplinește cerințele standard pentru acidul sulfuric tehnic de contact și, pe măsură ce se acumulează, este transferat de la colectare la depozit. În astfel de cazuri, se generează mult mai multă căldură în secțiunea de absorbție (unde are loc diluarea) decât în ​​eliberarea de oleum, deoarece monohidratul trebuie diluat cu apă.

1
Absorbant de oleum

Orez. 3 Proiectarea absorbantului de oleum

Carcasă de oțel; 2 - trape; 3 - apărătoare pe capac; 4 - conducta de alimentare cu acid; 5 - rezervor sub presiune; 6 - tijă pentru agățat plăci; 7 - placa de otel cu cupe pentru distribuirea acidului; 8 - duză (din partea de jos a rândului de inele 150x150, 120X120, 100x100, 80X80 mm, de sus sunt 143 de rânduri de inele 50x50 mm); 9 - grătar; 10 - stand (teava de otel); 11 - plasă de oțel cu înveliș rezistent la acid: 12 - fund (cărămidă rezistentă la acid); 13 - grinzi de sprijin; 14 - cutie de gaz.

În fabricile vechi, pereții absorbanți sunt căptușiți cu cărămizi rezistente la acid, iar grătarul este montat din andezit sau alte plăci rezistente la acid. În noile instalații de contact, pereții de oțel ai absorbantului de oleum nu sunt căptușiți, iar grătarul este asamblat din grinzi de oțel.

Pentru distribuție uniformă Acidul de pe duza de absorbție folosește diverse dispozitive și dispozitive - plăci de oțel în care sunt introduse tuburi de oțel sau porțelan, jgheaburi de distribuție, pulverizatoare etc. La noile instalații de contact sunt instalate distribuitoare de acid din oțel, similare ca design cu dispozitivele de distribuire a acidului de uscare. Deoarece chiar și pentru a produce toate produsele sub formă de oleum, doar 1/3 din trioxidul de sulf trebuie absorbit în absorbantul de oleum, suprafața de contact a gazului cu oleum-ul de irigare din acesta poate fi mică, drept urmare oleum. în unele instalații sunt instalate absorbante fără duză. Suprafața de contact necesară între gaz și lichid este creată prin pulverizarea oleumului.

Mărimea absorbantului de oleum și cantitatea de oleum furnizată pentru irigare depind de performanța sistemului de acid sulfuric. De obicei, 1 t/h de produs necesită o suprafață de umplere în absorbant de la 600 la 1000 m2 cu o viteză a gazului în ambalare de până la 1 m/s și o densitate de irigare de 10-12 m3/m2 a secțiunii transversale. a absorbantului de oleum.

2 Absorbant monohidrat

Absorbantul monohidrat este irigat cu acid sulfuric 98,3%. În absorbant, acidul absoarbe SO3 și concentrația acestuia crește. În colectorul de monohidrat, acidul este diluat cu apă sau acid de uscare până la concentrația inițială și din nou furnizat prin frigider pentru a iriga absorbantul monohidrat; Densitatea de irigare este de aproximativ 20m3/(m2*h).

Orez. 4 Proiectarea absorbantului monohidrat

Carcasa din otel: 2 - caramida rezistenta la acid; 3 - azbest; 4 - trape; 5 - tije pentru agatat farfuria; 6 - rezervor sub presiune; 7 - conducta de alimentare cu acid; 8 - apărătoare pe capac; 9 - capac; 10 - distribuitor de acid pe aragaz; 11 - fereastra de vizualizare; 12 - duză (de jos sunt două rânduri de inele 150 X 150. 120x 120. 100x100 80X 80mm, deasupra 144 rânduri de inele 60X 50 mm, deasupra inelelor 80X80 mm în vrac); 13 - cutie de gaz; 14 - grinda de sustinere din otel; 15 - structura de sustinere cu arcade de caramida 16 - grilaj de caramida;

În unele instalații, absorbantul de oleum este conectat la absorbantul monohidrat într-un șunt. În acest caz, gazul după răcitorul cu anhidridă este împărțit în două fluxuri, dintre care unul este trimis direct la absorbantul monohidrat, iar al doilea intră mai întâi în absorbantul de oleum și din acesta în cel monohidrat. Această schemă permite ca absorbantul de oleum să fie pus în funcțiune numai în cazurile în care este necesară eliberarea de oleum.

Este propusă o construcție diferită a turnului de absorbție, care include (Fig. 5): o carcasă căptușită cu cărămidă rezistentă la acid (1), o conductă de admisie realizată tangențial pentru introducerea unui amestec de gaz sau aer (2), o distribuție de gaz cilindrică grilă căptușită cu cărămidă rezistentă la acid (3), care are canale de trecere lungimi diferite pentru trecerea gazelor la fiecare nivel. Pe rețeaua de distribuție a gazelor, un corp cilindric de același diametru este căptușit cu cărămidă rezistentă la acid (4). Corpul turnului este umplut cu o duză (5) și echipat cu un dispozitiv de distribuție a acidului (6).

Turnul de absorbție funcționează după cum urmează:

Amestecul de gaz sau aerul pătrunde prin conducta de admisie (2) realizată tangenţial în spaţiul inelar dintre carcasă (1) şi carcasa cilindrice interioară căptuşită cu cărămizi rezistente la acid (4) pe grila de distribuţie a gazelor (3), este distribuit de-a lungul întregului perimetru al spațiului inelar și curge uniform prin canalele de gaz ale rețelei de distribuție a gazului către duza turnului de absorbție (5), pe care au loc procese de transfer de căldură și masă. Duza este irigată cu acid sulfuric concentrat prin dispozitive de distribuire a acidului (6)

Pentru alimentarea sistemului Se instalează absorbante de 120 de tone pe zi cu un diametru de 3,3 m. Se realizează distribuția acidului de irigare folosind sistemul jgheaburi din oțel sau fontă situate sub capacul absorbantului. Înălțimea absorbantului Oleum 12 m și monohidrat - 13,5 m.

Schemele departamentelor de absorbție din fabrici diferă puțin unele de altele, iar regimurile tehnologice folosite sunt, de asemenea, similare. Mai jos sunt standarde aproximative pentru regimul tehnologic al departamentului de absorbție la una dintre fabricile de contact:

Temperatura la ieșirea absorbantului, °C, nu mai mult de oleum............................... .............................................................. ................... ................. 60

monohidrat................................................................. ....... ................................................. 60

Concentrația acidului de irigare în absorbant

în oleum, % SO3 (liber)............................................. ........ .................................20±1

în monohidrat, % H2SO4................................................. ......... ...... 98,6±0,2

Grad de absorbție, %, nu mai puțin................................................ ..... ............ 99,95

3 Caracteristicile tehnologice ale absorbantelor

Productivitatea plantelor, t/h

H2S04 ………………………………………………………………………………….10

Gradul de conversie x……………………………………………………0.98 Completitudinea absorbției SO3

în absorbantul de oleum y………………………………………………………………….0.5

total z……………………………………………………………..0,9995

Concentraţie

oleum irigarea absorbantului de oleum Co, % SO3(free) ...20

monohidrat cm, % H2SO4……………………………98

acid de uscare Sp, % H2SO4 ………………93

Consumul de gaz la prăjire, m3/h……………………………………………………. 26820

inclusiv:

deci2……………………………………………………………………………… 2350

O2 ……………………………………………………………………………….2220

N2 …………………………………………………………………………………... 21460

Vaporii de H2O………………………………………………………………………660

SO3………………………………………………………………………………130

Presiunea barometrică P, Pa………………………………………..1.01*105

Aspirați în fața turnului de uscare Pp, Pa………………,9*103

Temperatura gazului la intrarea în turnul de uscare, °C………….32

Presiunea vaporilor de apă în acest gaz РН2O, Pa……….4.75*103

INDICATORI TEHNICI ȘI ECONOMICI AI TEHNOLOGIEI ACIDULUI SULFURIC

Costul acidului sulfuric depinde în mod semnificativ de tipul de materie primă care este prelucrată, deoarece costul sulfului în diferite materii prime nu este același. De exemplu, costul unei tone de sulf în pirite este de 2 ori mai mic decât în ​​sulful natural; costul sulfului din gazele reziduale din industria metalurgică nu este deloc luat în considerare.

Influența tipului de materie primă asupra costului se reflectă și în faptul că schema tehnologică și designul său hardware sunt diferite atunci când se lucrează cu materii prime diferite. Astfel, atunci când se folosește sulf natural, nu este nevoie de spălare cu gaz, iar la arderea hidrogenului sulfurat nu este necesară spălarea și uscarea cu gaz, ceea ce reduce costul procesării materiilor prime. Costul acidului sulfuric depinde și de mulți alți factori: distanța instalației de acid sulfuric de sursele de materii prime, costul apei, energiei electrice etc.

Odată cu o creștere a productivității sistemului de acid sulfuric, costul de producție scade, deoarece aceasta reduce costurile de amortizare, crește productivitatea muncii, reduce costul de întreținere a echipamentelor etc. Costul acidului sulfuric scade, de asemenea, odată cu creșterea intensității. a echipamentului.

Un indicator important al procesului de producție a acidului sulfuric este costul de prelucrare a materiilor prime, care include toate costurile, cu excepția costului materiilor prime. Costul procesării este în continuă scădere pe măsură ce schema tehnologică de producție este îmbunătățită, designul său hardware este îmbunătățit, coeficienții de consum sunt redusi, productivitatea sistemului este crescută etc. Costul procesării este principalul indicator care caracterizează echipamentul tehnic și organizarea producției. .

Tabel 8. Coeficienți medii de consum în producția de acid sulfuric de contact în funcție de tipul de materie primă utilizată (la 1 kg de H2S04)

Tabel 9. Coeficienți de consum pentru producerea a 1 tonă de acid sulfuric din sulf pur folosind metoda DK-DA

CONCLUZII

În acest abstract, fizic, proprietăți chimice acid sulfuric. Au fost studiate principalele domenii de aplicare a acestuia. Sunt date metodele existente pentru producerea acidului. S-a dezvăluit că cel mai mult metoda eficienta Producerea acidului sulfuric este o metodă de dublu contact și dublă absorbție. Sunt furnizate datele de referință necesare. Când se produce gaz de prăjire prin arderea sulfului, nu este nevoie să se îndepărteze impuritățile, spre deosebire de arderea piritelor de fier. În acest moment, continuă dezvoltarea catalizatorilor eficienți pentru producerea trioxidului de sulf cu un grad maxim de conversie, precum și dezvoltarea instalațiilor pentru producerea oleumului pentru a preveni emisiile care nu respectă standardele MPC și MPE. Pe de altă parte, indiferent de tipul de materie primă care conține sulf, se recomandă utilizarea deșeurilor de producție acide în alte industrii (de exemplu, cenușa de pirit în metalurgie). Pe măsură ce rezervele de sulf și pirita sunt epuizate, obținerea de materii prime pentru acid din gazele reziduale este, de asemenea, crucială. problema de mediu. Astfel, tehnologia acidului sulfuric se străduiește să producă fără deșeuri.

REFERINȚE

1. Amelin A.G., Tehnologia acidului sulfuric, ed. a II-a, M., 1983. - 360 p.

GOST 2184-77 Acid sulfuric tehnic. Specificații

GOST 667-73 Acid sulfuric de baterie. Specificații

4. Melnikov E.Ya., Saltanova V.P., Naumova A.M., Blinova Zh.S. Tehnologia substanțelor anorganice și a îngrășămintelor minerale. Manual pentru școlile tehnice. M.: Chimie, 1983. - 432 p.

5. Boreskov G.K. Cataliza în producerea acidului sulfuric M.-L.: Goskhimizdat, 1954. - 348 p.

Brevet RF nr. 94025148/04 Dobkina E.I.; Kuznetsova S.M.; Larionov A.M. Catalizator pentru oxidarea dioxidului de sulf//brevet rus nr. 2080176, 27.05.1997

GOST 444-75 Pirita de flotație cu sulf. Specificații

8. GOST 127.1-93. sulf tehnic. Specificații

Kutepov A.M., Bondareva T.I., Berengarten M.G. General tehnologie chimică. a 3-a ed. Manual pentru universitati. - Ed. a 3-a, revizuită. - M.: Akademkniga, 2004. - 528 p.: ill.

10. O.A. Fedyaeva Ecologie industrială . Note de curs. - Omsk: Editura Universității Tehnice de Stat din Omsk, 2007. - 145 p.

Manual de acid sulfuric / Under. ed. K.M. Zmeură. - M.: Chimie, 1971.

12. Syromyatnikov V.D. , Igin V.V. , Filatov Yu.V., Sușciov V.S. , Golous V.I. Brevet RU 2240976 Turn de absorbtie.

13. Sokolovsky A.A., Yashke E.V. Tehnologia îngrășămintelor minerale și a acizilor. - M.: Chimie, 1979. - 384 p.

14. Jurnal rezumat „Chimie”.

Acidul sulfuric nediluat este un compus covalent.

În moleculă, acidul sulfuric este înconjurat tetraedric de patru atomi de oxigen, dintre care doi fac parte din grupările hidroxil. Legăturile S–O sunt duble, iar legăturile S–OH sunt simple.

Cristalele incolore, asemănătoare gheții au o structură stratificată: fiecare moleculă de H 2 SO 4 este conectată la patru legături puternice de hidrogen învecinate, formând un singur cadru spațial.

Structura acidului sulfuric lichid este similară cu structura celui solid, doar integritatea cadrului spațial este ruptă.

Proprietățile fizice ale acidului sulfuric

În condiții normale, acidul sulfuric este un lichid greu, uleios, fără culoare sau miros. În tehnologie, acidul sulfuric este un amestec atât de apă, cât și de anhidridă sulfuric. Dacă raportul molar SO 3: H 2 O este mai mic de 1, atunci este o soluție apoasă de acid sulfuric dacă este mai mare de 1, este o soluție de SO 3 în acid sulfuric;

100% H2S04 cristalizează la 10,45°C; T kip = 296,2 °C; densitate 1,98 g/cm3. H 2 SO 4 se amestecă cu H 2 O și SO 3 în orice raport pentru a forma hidrați căldura de hidratare este atât de mare încât amestecul poate fierbe, stropi și poate provoca arsuri. Prin urmare, este necesar să adăugați acid în apă, și nu invers, deoarece atunci când apă este adăugată la acid, apa mai ușoară va ajunge la suprafața acidului, unde se va concentra toată căldura generată.

Când soluțiile apoase de acid sulfuric care conțin până la 70% H2SO4 sunt încălzite și fierte, numai vaporii de apă sunt eliberați în faza de vapori. Vaporii de acid sulfuric apar și deasupra soluțiilor mai concentrate.

În ceea ce privește caracteristicile și anomaliile structurale, acidul sulfuric lichid este similar cu apa. Există același sistem de legături de hidrogen, aproape același cadru spațial.

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric

Acidul sulfuric este unul dintre cei mai puternici acizi minerali datorită polarității sale ridicate, legătura H-O se rupe cu ușurință.

Acidul sulfuric se disociază în soluție apoasă , formând un ion de hidrogen și un reziduu acid:

H2S04 = H + + HSO4-;

HSO4- = H + + SO42-.

Ecuație rezumată:

H2S04 = 2H + + SO42-.

Prezintă proprietățile acizilor reacționează cu metalele, oxizi metalici, baze și săruri.

Acidul sulfuric diluat nu prezintă proprietăți oxidante atunci când interacționează cu metalele, se eliberează hidrogen și o sare care conține metalul în starea cea mai scăzută de oxidare. La rece, acidul este inert față de metale precum fierul, aluminiul și chiar bariul.

Acidul concentrat are proprietăți oxidante. Produsele posibile ale interacțiunii substanțelor simple cu acid sulfuric concentrat sunt date în tabel. Se arată dependența produsului de reducere de concentrația acidului și de gradul de activitate al metalului: cu cât metalul este mai activ, cu atât mai profund reduce ionul sulfat al acidului sulfuric.

Interacțiunea cu oxizii:

CaO + H2SO4 = CaSO4 = H2O.

Interacțiunea cu bazele:

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O.

Interacțiunea cu sărurile:

Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O.

Proprietăți oxidative

Acidul sulfuric oxidează HI și HBr la halogeni liberi:

H2SO4 + 2HI = I2 + 2H2O + SO2.

Acidul sulfuric elimină apa legată chimic din compușii organici care conțin grupări hidroxil. Deshidratarea alcoolului etilic în prezența acidului sulfuric concentrat duce la producerea de etilenă:

C2H5OH = C2H4 + H2O.

Carbonizarea zahărului, celulozei, amidonului și altor carbohidrați la contactul cu acidul sulfuric se explică și prin deshidratarea acestora:

C6H12O6 + 12H2SO4 = 18H2O + 12SO2 + 6CO2.

În orașul Revda, 15 vagoane care transportau acid sulfuric au deraiat. Încărcătura aparținea Topitorii de cupru din Sredneuralsk.

Urgența s-a produs la departament şinele de cale feratăîn 2013. Acid vărsat pe o suprafață de 1000 de kilometri pătrați.

Aceasta indică amploarea nevoii industriașilor pentru reactiv. În Evul Mediu, de exemplu, erau necesari doar zeci de litri de acid sulfuric pe an.

În secolul 21, producția globală a substanței pe an este de zeci de milioane de tone. Dezvoltarea industriilor chimice în țări este judecată de volumul producției și utilizării. Deci, reactivul merită atenție. Să începem descrierea cu proprietățile substanței.

Proprietățile acidului sulfuric

Extern 100 la sută acid sulfuric- lichid uleios. Este incolor și greu și este extrem de higroscopic.

Aceasta înseamnă că substanța absoarbe vaporii de apă din atmosferă. În același timp, acidul generează căldură.

Prin urmare, la forma concentrată a substanței se adaugă apă în doze mici. Se toarnă mult și repede vor zbura stropi de acid.

Având în vedere capacitatea sa de a coroda materia, inclusiv țesutul viu, situația este periculoasă.

Acid sulfuric concentrat numită soluție în care reactivul este mai mare de 40%. Acesta este capabil să se dizolve.

Soluție de acid sulfuric până la 40% - neconcentrat, se manifestă chimic diferit. Puteți adăuga apă la el destul de repede.

Paladiu și nu se vor dizolva, dar se vor dezintegra și. Dar toate cele trei metale nu sunt supuse concentratului acid.

Dacă te uiți la acid sulfuric în soluție reactioneaza cu metale active, stând înaintea hidrogenului.

Substanța saturată interacționează și cu cele inactive. Excepția sunt metalele nobile. De ce concentratul nu „atinge” fierul și cuprul?

Motivul este pasivizarea lor. Acesta este numele dat procesului de acoperire cu metal. folie protectoare oxizi

Acesta este cel care previne dizolvarea suprafețelor, deși numai în condiții normale. Când este încălzit, este posibilă o reacție.

Acid sulfuric diluat mai mult ca apa decât uleiul. Concentratul se distinge nu numai prin vâscozitatea și densitatea sa, ci și prin fumul emanat de substanța din aer.

Din păcate, Lacul Moart din Sicilia are un conținut de acid mai mic de 40%. De aspect nu se poate spune că un corp de apă este periculos.

Cu toate acestea, un reactiv periculos format în roci curge de jos scoarta terestra. Materia primă poate fi, de exemplu, .

Acest mineral se mai numește și sulf. La contactul cu aerul și apa, se descompune în fier 2 și 3-valent.

Al doilea produs de reacție este acid sulfuric. Formula eroine, respectiv: - H 2 SO 3. Nu există o culoare sau un miros specific.

După ce, din ignoranță, și-au scufundat mâna în apele Lacului Morții sicilian pentru câteva minute, oamenii sunt privați.

Având în vedere capacitatea de coroziune a rezervorului, criminalii locali au început să arunce cadavre în el. Câteva zile, și nu mai rămâne nici o urmă de materie organică.

Produsul reacției acidului sulfuric cu materia organică este adesea. Reactivul desparte apa de materia organică. Acolo rămâne carbonul.

Ca rezultat, combustibilul poate fi obținut din lemn „brut”. Țesutul uman nu face excepție. Dar acesta este deja un complot pentru un film de groază.

Calitatea combustibilului obținut din materie organică prelucrată este scăzută. Acidul din reacție este un agent oxidant, deși poate fi și un agent reducător.

Substanța joacă ultimul rol, de exemplu, prin interacțiunea cu halogenii. Acestea sunt elemente din grupa a 17-a a tabelului periodic.

Toate aceste substanțe nu sunt agenți reducători puternici în sine. Dacă acidul se întâlnește cu ele, acesta acționează doar ca un agent oxidant.

Exemplu: - reacția cu hidrogen sulfurat. Ce reacții produc acid sulfuric în sine, cum este extras și produs?

Producția de acid sulfuric

În secolele trecute, reactivul a fost extras nu numai din minereu de fier, numit pirit, ci și din sulfat de fier, precum și din alaun.

Ultimul concept ascunde hidrații de cristal dublu sulfat.

În principiu, toate mineralele enumerate sunt materii prime care conțin sulf, prin urmare, pot fi utilizate pentru producerea acidului sulfuric iar în vremurile moderne.

Baza minerală poate fi diferită, dar rezultatul prelucrării sale este același - anhidrit sulfuric cu formula SO 2. Format prin reacția cu oxigenul. Se pare că trebuie să ardeți baza.

Anhidrita rezultată este absorbită de apă. Formula reacției este: SO 2 +1/2O 2 +H 2) -àH 2 SO 4. După cum puteți vedea, oxigenul este implicat în proces.

În condiții normale, dioxidul de sulf reacționează lent cu acesta. Prin urmare, industriașii oxidează materiile prime folosind catalizatori.

Metoda se numește contact. Există, de asemenea, o abordare nitroasă. Aceasta este oxidarea prin oxizi.

Prima mențiune despre reactiv și producția acestuia este cuprinsă într-o lucrare datând din anul 940.

Acestea sunt notele unuia dintre alchimiștii persani pe nume Abubeker al-Razi. Cu toate acestea, Jafar al-Sufi a vorbit și despre gazele acide obținute prin calcinarea alaunului.

Acest alchimist arab a trăit în secolul al VIII-lea. Cu toate acestea, judecând după înregistrări, nu am primit acid sulfuric în forma sa pură.

Aplicarea acidului sulfuric

Mai mult de 40% din acid este utilizat în producția de îngrășăminte minerale. Se folosesc superfosfat, sulfat de amoniu, ammofos.

Toate acestea sunt suplimente complexe pe care se bazează fermierii și marii producători.

La îngrășăminte se adaugă monohidrat. Acesta este pur, 100% acid. Se cristalizează deja la 10 grade Celsius.

Dacă se folosește o soluție, se folosește o soluție de 65%. Acesta, de exemplu, este adăugat la superfosfatul obținut din mineral.

Este nevoie de 600 de kilograme de concentrat acid pentru a produce doar o tonă de îngrășământ.

Aproximativ 30% din acidul sulfuric este cheltuit pentru purificarea hidrocarburilor. Reactivul îmbunătățește calitatea uleiurilor lubrifiante, a kerosenului și a parafinei.

Acestea includ uleiuri minerale și grăsimi. De asemenea, se curăță cu concentrat de sulf.

Capacitatea reactivului de a dizolva metalele este utilizată în prelucrarea minereului. Descompunerea lor este la fel de ieftină ca acidul în sine.

Fără a dizolva fierul, nu dizolvă fierul care îl conține. Aceasta înseamnă că puteți folosi echipamente fabricate din acesta, și nu altele scumpe.

Va merge si una ieftina, facuta tot pe baza de ferrum. În ceea ce privește metalele dizolvate extrase cu acid sulfuric, puteți obține,

Capacitatea acidului de a absorbi apa din atmosferă face din reactiv un desicant excelent.

Dacă aerul este expus la o soluție de 95%, umiditatea reziduală va fi de numai 0,003 miligrame de vapori de apă pe litru de gaz uscat. Metoda este utilizată în laboratoare și producție industrială.

Este demn de remarcat rolul nu numai substanță pură, dar și conexiunile sale. Sunt utile în principal în medicină.

Terci de bariu, de exemplu, întârzieri radiații cu raze X. Medicii umplu organele goale cu substanța, facilitând examinările radiologilor. Formula terciului de bariu: - BaSO4.

Natural, de altfel, conține și acid sulfuric, și este nevoie și de medici, dar pentru repararea fracturilor.

Mineralul este necesar și pentru constructorii care îl folosesc ca material de legare, de fixare, precum și pentru finisarea decorativă.

Prețul acidului sulfuric

Preţ pe reactiv este unul dintre motivele popularității sale. Un kilogram de acid sulfuric tehnic poate fi achiziționat pentru doar 7 ruble.

De exemplu, managerii uneia dintre întreprinderile din Rostov-pe-Don cer atât de mult pentru produsele lor. Sunt îmbuteliate în recipiente de 37 de kilograme.

Acesta este volumul standard al containerului. Există și recipiente de 35 și 36 de kilograme.

Cumpărați acid sulfuric un plan specializat, de exemplu, unul cu baterie, este puțin mai scump.

Pentru un recipient de 36 de kilograme, ei cer de obicei 2.000 de ruble. Apropo, aici este o altă zonă de aplicare a reactivului.

Nu este un secret că acidul diluat cu apă distilată este un electrolit. Este necesar nu numai pentru bateriile obișnuite, ci și pentru bateriile auto.

Ele sunt evacuate deoarece se consumă acidul sulfuric și se eliberează apă mai ușoară. Densitatea electrolitului scade și, prin urmare, eficiența acestuia.