Питание и здоровье
Питание и здоровье

Особенности питания различных групп людей

Медицина в фото
Медицина в фото

Уникальные медицинские фото: органы, болезни, паразиты

Планирование беременности и зачатие
Планирование беременности

Рождение ребенка – важный шаг в жизни каждой семьи

Справочник по психиатрии
Справочник по психиатрии

Симптомы, диагноз, развитие, лечение

1. Получение серной кислоты

Существуют 2 промышленных способа получения серной кислоты: контактный и нитрозный.

При контактном способе получения серной кислоты сульфидную руду (чаще всего железный колчедан FеS2) обжигают в специальных колчеданных печах. При этом получается обжиговый газ, содержащий приблизительно 9 % сернистого ангидрида.

Перед тем, как произвести окисление сернистого газа в серный ангидрид, обжиговый газ очищают от целого ряда примесей, которые могут затруднить и даже сделать невозможным последующее окисление. Одной из таких примесей является пыль, которая может отравить катализатор. Очистка от пыли производится в специальных устройствах — циклон-аппаратах и электрофильтрах.

В контактном аппарате производится окисление сернистого ангидрида в серный. Эта реакция является экзотермической. Однако образующийся серный ангидрид термически малоустойчив и при высокой температуре может снова разлагаться на кислород и сернистый газ. Таким образом реакция 2 SO2 + O2 Y 2 SO3 обратима.

При низкой температуре окисление идет очень медленно и значительная часть сернистого газа, проходя через контактный аппарат, не успевает окислиться. Поэтому, чтобы достигнуть максимальной степени окисления сернистого газа и в то же время избежать разложения серного ангидрида, скорость газа регулируют таким образом, чтобы температура в контактном аппарате поддерживалась в пределах 470-490 град. С.

При нитрозном способе получения серной кислоты окисление сернистого газа осуществляется оксидами азота. Обжиговый газ подается в продукционную башню 1, орошаемую нитрозилсерной кислотой (NОНSО3). Для запуска процесса сернистую кислоту окисляют азотной кислотой согласно уравнениям:

2 + Н2О = Н23;

3 Н2SO3 + 2 НNО3 = 3 Н24 + 2 NО + Н2О.

Оксиды азота вместе с выхлопными газами (азот и кислород) подаются в башню 2 для окисления монооксида азота в диоксид. Поток газа регулируют таким образом, чтобы 50 % газа проходило через окислительную башню, а 50 % — миновало ее. Таким образом в поглотительную башню попадает газовая смесь, содержащая монооксид и диоксид азота в эквимолярном соотношении, вследствие чего образуется азотистый ангидрид:

NО + NО2 = N2О3.

При низкой температуре равновесие сдвигается в сторону образования азотистого ангидрида (N2О3), а при повышении температуры — в сторону образования монооксида и диоксида азота. В поглотительной башне азотистый ангидрид реагирует с концентрированной серной кислотой, образуя нитрозилсерную кислоту:

N2О3 + 2 Н2SO4 = 2 NОНSО4 + Н2О.

Эта реакция может протекать только с концентрированной серной кислотой. При разбавлении водой нитрозилсерная кислота вновь разлагается на серную кислоту и оксиды азота.

Нитрозилсерная кислота подается на орошение в продукционную башню, где и разлагается водой, а выделившийся азотистый ангидрид окисляет образующуюся в башне сернистую кислоту:

2 NОНSO4 + Н2О = 2 Н2SO4 + N2О3;

SO2 + Н2О = Н2SO3;

Н23 + N2О3 = Н2SO4 + 2 NО.

Монооксид азота вновь направляется в окислительную башню и процесс повторяется.

Оксиды азота, которые не поглотились серной кислотой, улавливаются в санитарной башне (на схеме не показана), в которую подают либо раствор соды (Nа2СО3), либо раствор извести (Са(ОН)2):

N2О3 + Nа2СО3 = 2 NаNО2 + СО2;

2 NО2 + Nа2СО3 = NаNО3 + NаNО2 + СО2;

N2О3 + Са(ОН)2 = Са(NО3)2 + Н2О;

4 NО2 + 2 Са(ОН)2 = Са(NО3)2 + Са(NО2)2 + 2 Н2О.

Потеря оксидов азота компенсируется введением новых порций азотной кислоты.

Концентрация серной кислоты, получаемой нитрозным способом, достигает 70-80 %.

Далее по теме:

Loading...