3-мавзу: сульфат кислота ишлаб чиқариш технологияси режа

Нитроз (минорали) усулда катализатор сифатида азот оксидлари хизмат қилади. SO₂ оксидлаш суюқ фазада насадкали минораларда (4 ва 7 минорали) амалга оширилади.

2NOHSO₄ + H₂O 2H₂SO₄ + N₂O₃ – Q

SO₂ + H₂O H₂SO₃ + Q

H₂SO₃ + N₂O₃ H₂SO₄ + 2NO + Q

SO₂ + N₂O₃ SO₃ + 2NO + Q

SO₃ + H₂O H₂SO₄ + Q

NO + O₂ NO₂

NO₂ + NO N₂O₃

Демак, минораларга совитилган Н₂SO₄ юборилади ва азот оксидлари билан таъсирлашиб, нитрозил сульфат кислота ҳосил қилади. Шу билан юқоридаги рекцияларда курсатилганидек азот оксидлари айланма ҳаракат қилиб, катализатор ролини ўйнайди. Бу усулда 75-77 % H₂SO₄ олинади ва минерал ўғит ишлаб чиқариш юборилади.


Олтингугурт IV – оксиди ишлаб чиқариш

Асосий хом ашё сифатида пирит минерали ишлатилади. Пирит атмосфера босимида, ҳаво кислороди ёрдамида ёндирилади.

4FeS + O₂ 2Fe₂O₃ + 8SO₂ + Q

Печдаги ҳарорат 500 ⁰С гача киздирилганда пирит диссоцияланиб, қуйидагича ўзгаришларга учрайди: 2FeS 2FeS + S₂, шундан кейин олтингугурт газ фазада ёнади: S₂ + 2O₂ 2SO₂ . Кейинчалик ҳосил бўлган темир сульфид қуйидагича оксидланади:

4 FeS + 7O₂ = 2Fe₂O₃ + 4SO₂
Ҳақиқатдан ҳам 600 ⁰С дан паст ҳароратда оксидланиш оралиқ FeS ҳосил бўлиши билан боради. Юқорироқ температурада эса бошда FeO, кейинчалик Fe₂O₄ ёки Fe₂O₃ ҳосил бўлади. Демак FeS нинг оксидланишида Fe оксидлари қатлами ҳосил бўлади. Олтингугуртнинг кейинги ёниши кислороднинг ядродаги FeS ёнига диффузия орқали боради. Бу жараён ички диффузия дейилади ва колчеданнинг куюш тезлигини белгилайди.

Колгеданни куйдиришда қуйидаги печлар ишлатилади:

1. 
   Механиқ полкали
   
2. 
   Колгеданни чанглатиб ёндирувчи
   
3. 
   «Қайнар қатламли»
   

Барча ҳолларда ҳарорат 900 ⁰С дан ошмаслиги шарт, акс ҳолда заррачалар эриб печга ёпишиб қолади. Ҳаво назарий ҳисобдагига нисбатан 1,2 1,6 марта кўп берилиши мақсадга мувофикдир.
Шуни алохида таькидлаш лозимки, хозирги кунда энг кўп ишлатиладиган печь «Қайнар қатламли» куйдириш печлардир. Унинг тузилиши қуйидаги расмда келтирилган:

Расм. «Қайнар қатламли» колчедан куйдириш печи

1. 
   пўлат кожух; 2- футеровка; 3- тешикли панжара;
   

4- труба змевик; 5- қайнар қатлам

Печнинг пастки қисми пўлат цилиндрдан иборат (1). У ўтга чидамли ғиштдан футеровкаланган. Пастки қисмида кўп миқдордаги тешиклар билан таьминланган панжара ўрнатилган бўлиб, унга ҳаво пуркалади. Панжара устига доимий равишда колчедан берилиб турилади ва куйинди чиқарилади. Аппарат ичига змевик шаклдаги трубалар ўрнатилган. Труба ичидан сув юборилиб, аппарат ичидаги ҳароратни 800 ⁰Сдан ошмаслигини таьминлайди. Ҳосил бўлган буғни кейинги мақсадларга ишлатиш мумкин. Ҳар бир тонна колчеданни куйдириш ҳисобига 1,1-1,4 тонна буғ олиш имкони бор. Аппаратнинг ишлаб чиқариш куввати суткасига 200 т дан юқоридир.

Куйдириш маҳсулотлари- печь гази 500 ⁰С атрофида чиқиб, оз миқдорда узи билан бирга куйинди чангларини ҳам олиб кетади. Газнинг концентрацияси 14-15% атрофида бўлади. Иккинчи маҳсулот куйиндидир. Асосан темир оксидлари ва сульфидллари аралашмасидан иборат. Уни чуян, цемент ишлаб чиқаришда ишлатиш мумкин.
Сульфат кислотаси ишлаб чиқаришнинг контакт усулида турли навдаги кислоталар олинади. Шулардан олеум-20% гача эркин SO₃ билан кислота; кўпорос мойи (92,5 % H₂SO₄ ва 7,5 % H₂O), аккумулятор кислотаси – тахминан шундай концентрацияда, аммо нисбатан тоза кислота.
Бу усул 3 та босқичда олиб борилади:

1. 
   Газни катализатор учун зарарли моддалардан тозалаш.
   
2. 
   SO₂ ни SO₃ гача контакт оксидлаш.
   
3. 
   SO₃ ни суюлтирилган кислотага юттириш.