Noorganik moddalar ishlab chiqarish texnologiyalari. Sulfat kislotasi ishlab chiqarish texnologiyasi

Navlari. Sulfat kislotaning suv bilan yoki SO₃ bilan aralashmasi kristallanish haroratlari kon sentratsiya oshishi bilan birga qonuniyat bo’yicha o’zgarmaydi. Buning sabablari hozircha aniq emas. Bu savolni hal qilish biz va siz hamda kelgusi avlodlar uchun muammo bo’lib kelmoqda. Bu esa sulfat kislota kursini muammoli o’qishning na’munalaridan biridir. Shunday qilib kimyo sanoatida sulfat kislotaning eng past haroratida kristallanidigan navlari ishlab chiqariladi. Chunki aks holda sulfat kislotaning kristallanish eritmalari hajm kengayishi bilan ketganligi uchun sulfat kislota saqlagan idish sisterna, apparat va hokazolarni chok- chokidan yorib yuborib, o’ta xavfli sharoit vujudga keltiradi. Shunday qilib sulfat kislotasining quyidagi navlari amaliyotda ishlab chiqariladi.
Sulfat kislota navlari
1.1-jadval

Kislota navi	H2SO4 %	Ozod SO3	Kristallanish temperaturasi,^0C
Kamerali	65		-37
Minorali	75		-41
Kuporos moyi	93,3		-37,8
Standartli oluem	104	18,5	-17,7
Yuqori %li oleum	114,6	65	0,37

Bulardan tashqari akkumulyatorli va reaktiv sulfat kislotalari ham ishlab chiqariladi. Reaktiv sulfat kislotasi 3-xil navi toza, tahlil uchun tozalari kimyoviy toza. Bulardan eng tozasi- kimyoviy toza navidir.

Nitroza usuli sanoat miqyosida, avvalo meditsina maqsadlari uchun XV asr boshlarida Angliyada oltingugurt bilan ammoniy selitrasini qo’shib qizdirilganda ajralib chiqadigan gazlarni idish devoridagi namlik orqali yutib, moysimon modda, ya’ni sulfat kislotasi olingan; bu vaqtda ko’p miqdarda ishlab chiqarilgan bo’lsada unumdorligi past bo’lgan, qo’rg’oshindan yasalgan kameralar ishlatilganligi uchun bu texnologiya kamerali sulfat kislota olish deb atalgan. Bu vaqtda konsentratsiyasi 65% sulfat kislotadan iborat, ammo tarkibida juda ko’p iflos birikmalar, ya’ni azot oksidlari, mishyak, ftor birikmlari, sulfat qoldiqlari, qum va hokazolardan iborat bo’lgan sulfat kislota olishga erishilgan.
XVIII asr boshlarida Angliyada bunday qurilmalarni unumdarligini oshirish maqsadida kameralar o’rniga Rashing halqalari solingan minoralar ishlatila boshland; ularning unumdorligi kameralarga qaraganda bir necha o’n marotaba katta edi. Shunday qilib, minorali usul yaratildi. Rossiyada birinchi sulfat kislota qurilmalari 1803 yilga to’g’ri keladi. Minorali usulda 75% gacha quyuqlikka ega bo’lgan sulfat kislota olingan. Nitroza usuli bilan bundan yuqori konsentratsiyaga ega bo’lgan ishlab chiqarish mumkin emas, ya’ni oleum ishlab chiqarib bo’lmaydi. Bunday toza va yuqori konsentratsiyali sulfat kislota eritmasini faqat kontakt usuli bilan ishlab chiqarish mumkin. Kontakt usulida SO₂ ni SO₃ ga oksidlash to’g’ridan-to’g’ri qattiq katalizator ishtirokida yuqori haroratda (450⁰C) gaz holatdagi quyidagi gomogen reaksiya bo’yicha amalga oshiriladi:

SO_2(g) + 0,50_2(g) = SO_3(g) + Q₁₆

Bu yerda hosil bo’lgan SO₃ ni suvga yuttirib, sulfat kislotaning xohlagan konsentratsiyadagi navini ishlab chiqarish mumkin:

S0_2(g) + H₂O_(s) = H₂SO_4(s) + Q₁₇

Bu kontakt usuli ham asosan avval Angliya, so’ng Germaniya olimlari tomonidan topilgan. Hozirgi vaqtda butun dunyoda ishlab chiqarilgan sulfat kislotasining 97- 98% i kontakt usuli bilan ishlab chiqarilsa, faqat 2- 3% ginasi nitroza usuli bilan ishlab chiqariladi.
Ma’lumki, har bir davlatning kimyo sanoatining rivojlanish darajasi kishi boshiga to’g’ri keladigan sulfat kislotasi miqdori bilan belgilanadi. O’zbekiston Respublikasida kishi boshiga 240 kg dan ko’proq sulfat kislotasi to’g’ri keladi. Bundan ko’rinib turibdiki, bu yuqori ko’rsatkichlardan biri bo’lib, O’zbekiston Rtespublikasi kimyo sanoati rivoji bo’yicha eng yuqori pog’onalardan birini egallab turganligining isbotidir. Respublikamizda ishlab chiqariladigan sulfat kislotaning ko’p qismini nafaqat Markaziy Osiyo davlatlariga, balki Tossiyaning janubiy hududlaridagi barcha rayonlar, Sibir hududlari va boshqalar ham bizdan olib ketadilar.
Mamlakatimiz va xorijiy davlatlar sulfat kislota ishlab chiqarish borasidagi ilmiy va amaliy ishlarining ahamiyati kattadir. Olimlar tomonidan birinchi bo’lib 1935 yilda yuqori konsentrlangan vodorod sulfidli gazlar aralashmasidan “Nam kataliz usuli” bo’yicha sulfat kislota ishlab chiqarish nazariy asoslari yaratilgan va amliyotga tatbiq etilgan. Olimlar tomonidan dunyoda eng katta unumdorlikka ega bo’lgan “qaynovchi qatlamli” temir kolchedanini yoqish o’choqlari yaratildi. Ularning unumdorligi kuniga 450 t ni tashkil etadi. MDH olimlari tomonidan quvvati kuniga 1000- 1500 t va undan yuqori sulfat kislotasi ishlab chiqaradigan kontakt apparatlari yaratildi.
Qaynovchi qavatli pech tuzilishi oddiy bo'lishiga qaramay jarayonning yuqori jadalligini ta'minlaydi. Ular donador materiallarni quritish uchun, kolchedanni kuydirish va qattiq yoqilg'ini yarim kokslash uchun hamda katalitik jarayonlarda ishlatiladi. Tipik qaynovchi (muallaq turuvchi) qavatda kuydirish pechlariga kolchedan kuydirish pechlari misol bo'ladi. Muallaq turuvchi (qaynovchi) qavat hosil bo'lishi uchun gazni ostdan maydalangan qattiq material orqali shunday tezlikda o'tkaziladiki, qattiq zarracha biroz yuqoriga uchib ham ketmaydi, ostga ham tushmaydi, go'yo «suzib» yuradi. Gaz oqimi tezligi 3- 4 marta oshirilganda ham pechdan chiqib ketmaydi.