стосовують для виявлення мікротріщин в готової продукції, а також сірчану кислоту використовують в цехах гальванопокриттів. Також сірчана кислота необхідна для переробки різних руд і копалин. Велика кількість сірчаної кислоти потрібно нафтопереробної промисловості для очищення нафти і її різних фракцій. У органічному синтезі концентрована сірчана кислота - необхідний компонент при отриманні багатьох барвників і ліків.
1. Теоретична частина
.1 Виробництво сірчаної кислоти
Сировинна база виробництва сірчаної кислоти - це сірковмісні сполуки, з яких за допомогою випалу можна отримати діоксид сірки. У промисловості близько 80% сірчаної кислоти отримують з природної сірки і залізного колчедану. Іноді в якості сировини використовують відходять гази кольорової металургії, одержувані при випалюванні сульфідів кольорових металів і містять діоксид сірки, а в деяких виробництвах застосовують сірководень, утворений при сіркоочистки в нафтопереробці. При отриманні сірчаної кислоти з відхідних газів стадія випалу входить до складу іншого виробництва.
Хімічна схема виробництва сірчаної кислоти з сірки включає наступні стадії:
S + O2= gt; SO2 + Qр (1) + 1/2 O2 lt;= gt; SOз + Qр (2)
SOз + H2O lt;= gt; H2SO4 + Qр (3)
Мінеральна сировина містить домішки, тому функціональна схема включає ще стадію очищення газу після його випалу. Сірка - легкоплавкое речовина з температурою плавлення 386 К. Перед спалюванням її розплавляють, використовуючи пар, одержуваний при утилізації теплоти горіння. Розплавлена ??сірка відстоюється і фільтрується для видалення наявних в природній сировині домішок, потім насосом подається в піч спалювання.
При горінні сірки по реакції 1 частина кисню еквімолярної переходить в діоксид сірки, тому сумарна концентрація О2 і SO2постоянна і дорівнює концентрації кисню Со у вихідному газі (а + b=Со), так що при спалюванні сірки в повітрі:=0,21 - a.
Опис технологічного процесу, функціональна і операторна схеми.
сірчаний кислота діоксид виробництво
Рис. 1 - Технологічна схема виробництва сірчаної кислоти при підвищеному тиску
Розправлений сірка подається з потоком повітря в піч 2, де спалюється до діоксиду сірки.
Сірчистий газ охолоджується в котлі-утилізатори 3 і прямує в контактний апарат 4, де на каталізаторі здійснюється процес окислення SO2 в SO3 методом подвійного контактування з проміжною абсорбцією SO3 в абсорбере 6.
Тришаровий контактний апарат 4 становить перший ступінь контактування. Нагрітий за рахунок хімічної реакції газ після проходження кожного з трьох шарів каталізатора охолоджується в теплообміннику 8.
Газ після першого ступеня звільняється від SO3 в абсорбере 6.
Контактний апарат 5 являє собою другу сходинку контактування - в ній відбувається доокисление непрореагировавшего SO2.
Після доокісленіе газова суміш охолоджується в економайзері 13 і надходить у моногідрат абсорбер 7.
Сушка атмосферного повітря нагнітається компресором 10 виробляється в сушильній башті 1 зрошуваної концентрованої сірчаної кислотою.
Після абсорбера 7 газ підігрівається в теплообміннику 8, після чого відправляється на газову турбіну 12 і потім в економайзер 13.
Продукція у вигляді олеуму і моногідрату відбирається з абсорберів 6 і 7.
Рис. 2 - Структурна схема виробництва сірчаної кислоти при підвищеному тиску: 1 - сушильна вежа; 2 - піч для спалювання сірки; 3- котел-утилізатор; 4,6,8,15 - контактний апарат; 5,7,9,10 - теплообмінники; 11 - олеумний абсорбер; 12 - компресор; 9,13,20 - збірники; 14 - парова турбіна; 16,19 - економайзери; 17 - моногідрат абсорбер; 18 - газова турбіна
Рис. 3 - Операторна схема виробництва сірчаної кислоти при атмосферному тиску: 1 - сушильна вежа; 2 - піч для спалювання сірки; 3- котел-утилізатор; 4,6,8,15 - контактний апарат; 5,7,9,10 - теплообмінники; 11 - олеумний абсорбер; 12 - компресор; 9,13,20 - збірники; 14 - парова турбіна; 16,19 - економайзери; 17 - моногідрат абсорбер; 18 - газова турбіна
Основні етапи сірчанокислого виробництва.
Процес виробництва сірчаної кислоти з елементарної сірки складається з наступних основних етапів:
. Підготовка сировини: очищення і плавлення сірки; очищення, сушіння і дозування повітря;
. Спалювання сірки:
+ O2=SO2 (1).
