Производство серной кислоты

Сырьё
FeS2 - пирит, серный колчедан, железный колчедан
S8 самородная ромбическая сера
H2S – сероводород
Сu2S; ZnS; PbS – сульфиды цветных металлов
CaSO4*2H2O – гипс

Технология производства

Технология производства

Печь для обжига в
«кипящем слое»
1. Крупные куски пирита дробят, мелкие спекают;
2. Обогащают воздух кислородом;
3. Теплообмен, т.к. температура выше 8000C;
4. Толстые стены печи обшиты сталью.

I стадия: Обжиг пирита
4 FeS2(т) + 11 O2(г) → 2 Fe2O3(т) + 8 SO2(г) + Q
1. Горения
2. Экзотермическая
3. Гетерогенная
4. Некаталитическая
5. Необратимая
6. Окислительно-восстановительная
«огарок»
«печной газ»

II стадия. Циклон
Очистка от
крупной пыли.
Двойной цилиндр, центробежная сила, сила гравитационного притяжения.

II стадия. Электрофильтр
Очистка от
мелкой пыли
Сетка заряжена положительно
Проволока отрицательно

II стадия. Сушильная башня
Керамические трубки - «насадка», увеличивают площадь соприкосновения.
Концентрированная серная кислота сверху, «печной газ» снизу.

Очистка «печного
газа»

Теплообменник и контактный аппарат
Теплообмен:
SO3 – Q
SO2 + Q
В контактном аппарате полки с катализатором V2O5

III стадия. Окисление оксида серы (IV) в оксид серы (VI)
2 SO2(г) + O2(г) ⇔ 2 SO3(г) + Q
Соединения
Экзотермическая
Гомогенная
Каталитическая
Обратимая
Окислительно-восстановительная
V2O5

Поглотительная
башня
Керамические трубки - увеличение площади соприкосновения.
Серная кислота сверху, оксид серы (VI) снизу.
Принцип противотока.

Получение олеума
SO3 + H2SO4 → H2S2O7
Дисерная к-та
H2S2O7 + SO3 → H2S3O10 ОЛЕУМ
Трисерная к-та
H2S3O10 + SO3 → H2S4O13
Тетрасерная к-та

IV стадия.
Поглощение оксида серы (VI) водой
SO3(г) + Н2О(ж) → Н2SO4(ж) + Q
Соединения
Экзотермическая
Гетерогенная
Некаталитическая
Необратимая
Без изменения степеней окисления

Полный процесс производства H2SO4

Принципы производства
Механизация процесса;
Автоматизация процесса;
Оптимальные условия реакций (8000C, давление, «кипящий слой», катализатор);
Использование теплоты;
Противоток;
Обогащение кислородом воздуха;
Герметизация аппаратуры.

Применение серной кислоты