1. Sulfat kislotaning xossalari Sulfat kislotaning qo'llanilishi

Novopolotsk

• 
  1. Sulfat kislotaning xossalari
  
• 
  2. Sulfat kislotaning qo'llanilishi
  
• 
  3. Sulfat kislota olish uchun xomashyo bazasi
  
  • 
    5.1 Oltingugurtli xom ashyoni yoqish
    
  • 
    5.2 Yonilgandan keyin gazni tozalash
    
  • 
    5.3 Oltingugurt dioksidining oksidlanishi
    
  • 
    5.4 Oltingugurt trioksidining yutilishi
    
  • 
    5.5 Ikki tomonlama aloqa va ikki tomonlama assimilyatsiya tizimi (DK / DA)
    
• 
  6. WSA va SNOX ™ nam gazidan oltingugurt kislotasi ishlab chiqarish texnologiyasi - oltingugurt va azot oksidi chiqindilarini nazorat qilish.
  
  • 
    6.1 Asosiy tadqiqotlar
    
  • 
    6.2 Texnologiyani ishlab chiqish va optimallashtirish
    
  • 
    6.3 SNOX ™ texnologiyasi
    
• 
  7 Klaus oltingugurt ishlab chiqarish
  

sulfat kislota emissiya oksidi
1. Sulfat kislotaning xossalari
Suvsiz sulfat kislota (monohidrat) - har xil nisbatda suv bilan aralashib, katta miqdorda issiqlik chiqaradigan og'ir yog'li suyuqlik. 0 ° C da zichligi 1,85 g / sm 3 ni tashkil qiladi. 296 ° S da qaynaydi va -10 ° C da muzlaydi. Oltingugurt kislotasi nafaqat monohidrat, balki uning suvli eritmalari (), shuningdek, monogidratdagi oltingugurt trioksidining eritmalari () deb ataladi, bu oleum deb ataladi. Oleum desorbtsiya tufayli havoda "chekadi". Sof oltingugurt kislotasi rangsiz, texnikasi quyuq rangdagi aralashmalar bilan bo'yalgan.
Oltingugurt kislotasining zichligi, kristallanish harorati, qaynash harorati kabi fizik xususiyatlari uning tarkibiga bog'liq. Fig. 1da tizimning kristallanish diagrammasi ko'rsatilgan. Maksimal birikmalar tarkibiga mos keladi yoki minimalarning mavjudligi ikkita modda aralashmasining kristallanish harorati ularning har birining kristallanish haroratidan past bo'lishi bilan izohlanadi.
Guruch. 1 Sulfat kislotaning kristallanish harorati
Suvsiz 100% sulfat kislota nisbatan yuqori kristallanish haroratiga ega 10,7 ° S. Tashish va saqlash vaqtida tijorat mahsulotini muzlatish ehtimolini kamaytirish uchun kristallanish temperaturasi etarlicha past bo'lgan texnik sulfat kislota konsentratsiyasi tanlanadi. Sanoat uch turdagi savdo sulfat kislota ishlab chiqaradi.
Sulfat kislota juda faol. U metall oksidlarini va ko'pgina sof metallarni eritadi; yuqori haroratda tuzlarning boshqa kislotalarini almashtiradi. Ayniqsa, oltingugurt kislotasi gidratlar berish qobiliyati tufayli suv bilan birlashadi. U suvni boshqa kislotalardan, tuzlarning kristalli tuzlaridan va hatto uglevodorodlarning kislorod hosilalaridan oladi, ular tarkibida suv yo'q, lekin vodorod va kislorod H: O = 2. yog'och va tsellyulozali boshqa o'simlik va hayvon to'qimalarining birikmasida, kraxmal va shakar konsentrlangan sulfat kislotada yo'q qilinadi; suv kislotaga bog'lanadi va matodan faqat nozik dispersiyalangan uglerod qoladi. Suyultirilgan kislotada tsellyuloza va kraxmal parchalanib shakar hosil qiladi. Konsentrlangan sulfat kislota inson terisi bilan aloqa qilganda kuyishga olib keladi.
2. Sulfat kislotaning qo'llanilishi
Oltingugurt kislotasining yuqori faolligi nisbatan past ishlab chiqarish xarajatlari bilan birgalikda uning qo'llanilishining ulkan miqyosi va g'ayrioddiy xilma -xilligini oldindan belgilab qo'ydi (2 -rasm). Sulfat kislotasi yoki undan tayyorlangan mahsulotlar ma'lum miqdorda iste'mol qilinmagan sanoatni topish qiyin.
Guruch. 2 Oltingugurt kislotasini qo'llash
Oltingugurt kislotasining eng katta iste'molchisi mineral o'g'itlar: superfosfat, ammoniy sulfat va boshqalarni ishlab chiqarish hisoblanadi. Ko'p kislotalar (masalan, fosfor, sirka, xlorid) va tuzlar ko'p miqdorda sulfat kislota yordamida ishlab chiqariladi. Oltingugurt kislotasi rangli va nodir metallar ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Metallni qayta ishlash sanoatida oltingugurt kislotasi yoki uning tuzlari po'lat buyumlarni bo'yash, kalaylash, nikel bilan qoplash, xrom bilan qoplash va boshqalardan oldin tuzlash uchun ishlatiladi. sulfat kislotaning katta miqdori neft mahsulotlarini qayta ishlashga sarflanadi. Bir qator bo'yoqlar (matolar uchun), laklar va bo'yoqlar (binolar va mashinalar uchun), dorivor moddalar va ba'zi plastmassalarni ishlab chiqarish ham sulfat kislotadan foydalanish bilan bog'liq. Oltingugurt kislotasi, etil va boshqa spirtlar yordamida qishloq xo'jaligi zararkunandalari va begona o'tlar bilan kurashish uchun ba'zi esterlar, sintetik yuvish vositalari va bir qator pestitsidlar ishlab chiqariladi. Sulfat kislota va uning tuzlarining suyultirilgan eritmalari sun'iy ipak ishlab chiqarishda, to'qimachilik sanoatida tolalarni yoki matolarni bo'yashdan oldin ularni qayta ishlashda, shuningdek, engil sanoatning boshqa tarmoqlarida ishlatiladi. Oziq -ovqat sanoatida sulfat kislota kraxmal, pekmez va boshqa bir qator mahsulotlarni ishlab chiqarishda ishlatiladi. Transportda qo'rg'oshin sulfat kislotali batareyalar ishlatiladi. Oltingugurt kislotasi gazlarni quritish va kislotalarni konsentratsiyalash uchun ishlatiladi. Nihoyat, sulfat kislota nitratlash jarayonlarida va ko'pchilik portlovchi moddalarni ishlab chiqarishda ishlatiladi.
3. Sulfat kislota olish uchun xomashyo bazasi
Oltingugurt kislotasini ishlab chiqarish uchun xom ashyo bazasi oltingugurtli birikmalar bo'lib, undan oltingugurt dioksidini olish mumkin. Sanoatda oltingugurt kislotasining qariyb 80% tabiiy oltingugurt va temir (sulfat) piritdan olinadi. Oltingugurtli pirit mineral pirit va aralashmalardan iborat. Sof pirit () tarkibida 53,5% oltingugurt va 46,5% temir bor. Oltingugurt piritidagi oltingugurt miqdori 35%dan 50%gacha bo'lishi mumkin. Rangli metall sulfidlarini qovurish jarayonida olingan va tarkibida oltingugurt dioksidi bo'lgan rangli metallurgiyaning chiqindi gazlari muhim o'rinni egallaydi. Ayrim sanoat tarmoqlarida xom ashyo sifatida vodorod sulfidi ishlatiladi, u neft mahsulotlarini oltingugurtdan tozalash jarayonida hosil bo'ladi.
4. Sulfat kislota olish usullari
Hozirgi vaqtda sulfat kislota ikki xil usulda ishlab chiqariladi: 20 yildan ortiq mavjud bo'lgan azotli va 19 -asr oxiri - 20 -asr boshlarida sanoatda o'zlashtirilgan kontakt. Kontakt usuli azotli (minorali) usulni almashtiradi. Oltingugurt kislotasini har qanday usulda ishlab chiqarishning birinchi bosqichi oltingugurtli xom ashyoni yoqish orqali oltingugurt dioksidini olishdir. Oltingugurt dioksidi tozalanganidan keyin (ayniqsa, aloqa usulida), u oltingugurt trioksidiga oksidlanib, suv bilan birikib, sulfat kislota hosil qiladi. Oddiy sharoitda oksidlanish juda sekin. Jarayonni tezlashtirish uchun katalizatorlardan foydalaniladi.
Sulfat kislota ishlab chiqarishning kontakt usulida oltingugurt dioksidining trioksidgacha oksidlanishi qattiq aloqa massalarida amalga oshiriladi. Ishlab chiqarishning kontakt usulini takomillashtirish tufayli toza va yuqori konsentratsiyali kontaktli sulfat kislotaning narxi minora kislotasidan bir oz yuqori. Shuning uchun faqat aloqa do'konlari qurilmoqda. Hozirgi vaqtda barcha kislotaning 80% dan ortig'i kontakt usulida ishlab chiqariladi.
Azotli usulda azot oksidi katalizator vazifasini bajaradi. Oksidlanish asosan suyuq fazada sodir bo'ladi va qadoqlangan minoralarda amalga oshiriladi. Shuning uchun, apparat asosidagi azotli usul minora deb ataladi. Minora usulining mohiyati shundan iboratki, tarkibida oltingugurtli xom ashyoni yoqish jarayonida olingan, tarkibida 9% va 9-10% bo'lgan oltingugurt dioksidi pirit shlakli zarrachalardan tozalanadi va bir necha (to'rtta) ettigacha) qadoqlangan minoralar. To'plangan minoralar poliermal rejimda mukammal siljish printsipiga muvofiq ishlaydi. Birinchi minora kiraverishidagi gaz harorati taxminan 350 ° S dir. Minoralarda kimyoviy transformatsiyalar bilan murakkab bo'lgan bir qator absorbtsiya va desorbtsiya jarayonlari sodir bo'ladi. Birinchi ikki yoki uchta minorada qadoqlash nitroz bilan püskürtülür, unda erigan azot oksidlari kimyoviy jihatdan nitrosilsülfürik kislota shaklida bog'lanadi. Yuqori haroratlarda nitrosilsulfat kislota quyidagi tenglama bo'yicha gidrolizlanadi:
ikkinchisi suyuq fazada azot oksidi bilan reaksiyaga kirishadi:
suv bilan singdirilganda sulfat kislota ham beradi:
Azot oksidi 15.1 -tenglamaga teskari reaktsiya bo'yicha keyingi uch -to'rtta minorada sulfat kislota tomonidan so'riladi. Shu maqsadda, birinchi minoralardan oqib chiqadigan, tarkibida nitrozasi kam bo'lgan sovutilgan sulfat kislota minoralarga quyiladi. Oksidlar so'rilganda nitrosilsulfat kislota olinadi, bu jarayonda ishtirok etadi. Shunday qilib, azot oksidi aylanib yuradi va nazariy jihatdan iste'mol qilinmasligi kerak. Amalda, to'liq emilmasligi tufayli azot oksidlarining yo'qotilishi kuzatiladi. jihatidan azot oksidi iste'moli bir tonna monohidrat uchun 12-20 kg ni tashkil qiladi. Azotli usul asosan mineral o'g'itlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan aralashmalar va suyultirilgan 75-77% sulfat kislota bilan ifloslanganlarni olish uchun ishlatiladi.
5. Sulfat kislota ishlab chiqarishning funktsional diagrammasi
Kimyoviy sxemaga reaktsiyalar kiradi:
Agar dastlabki moddalar (xom ashyo) tarkibida aralashmalar bo'lsa, u holda funktsional diagramma (15.4 -rasm) otishdan keyin gazni tozalash bosqichini o'z ichiga oladi. Birinchi bosqich - qovurish (yonish) - har bir turdagi xom ashyo uchun o'ziga xosdir va undan keyin pirit va oltingugurt eng keng tarqalgan boshlang'ich materiallar sifatida ko'rib chiqiladi. Oksidlanish va yutilish bosqichlari sulfat kislota olishning turli jarayonlarida asosan bir xil bo'ladi. Biz ko'rsatilgan bosqichlarni (sulfat kislota ishlab chiqarish uchun kimyoviy muhandislik tizimlarining quyi tizimlari) ularning asosiy texnologik, asbobli va operatsion echimlari nuqtai nazaridan ketma -ket ko'rib chiqamiz.
Guruch. 4 oltingugurt (a) va oltingugurt piritidan (b) oltingugurt kislotasini ishlab chiqarishning funktsional sxemalari 1 - oltingugurtli xom ashyoni qovurish; 2 - otish gazini tozalash va yuvish; 3 - oksidlanish; 4 - so'rilish