як діоксид сірки буде поглинений нітроза. Тому швидкість абсорбції є одним з основних факторів, що визначають ско рость нитрозного процесу отримання сірчаної кислоти.
Оскільки абсорбція діоксиду сірки ускладнюється протіканням хімічної реакції, швидкість цього процесу залежить як від дифузії через газову і рідинну плівки, так і від швидкості реакції в рідкій фазі. Вплив кожного з цих факторів проявляється в певних умовах і межах, тому для встановлення оптимальних умов процесу сле дме враховувати кожен з них окремо і під взаємозв'язку з іншими факторами.
Істотний вплив процесу окислення нітроза на швидкість його абсорбції підтверджується залежністю скоро сти поглинання від змісту оксидів азоту в нітроза, концентрації вихідної сірчаної кислоти і температури. З ро стом концентрації швидкість абсорбції нітроза по підвищується спочатку повільно, потім дуже швидко (рис.3), досягаючи різко вираженого максимуму при 57% (що відповідає ). Подальше збільшення концент рації сірчаної кислоти викликає пониження швидкості абсорбції до мінімуму при 84,5% (т. е.), потім знову починається її повільне підвищення.
Рис.3 Залежність швидкості абсорбції нітроза від концентрації вихідної кислоти.
Оскільки абсорбований діоксид сірки окислюється продуктами гідролізу нітрозілсерной кислоти, найвища ступінь абсорбції 57% -ної сірчаної кислотою обумовлена ??підлогувим гідролізом нітрозілсерной кислоти при цій концент рації. Зі збільшенням вмісту в нітроза понад 57% швидкість абсорбції зменшується відповідно до зниження ступеня гідролізу нітрозілсерной кислоти, що пояснюється, мабуть, зменшенням вмісту в нітроза, визначального швидкість окислення.
З підвищенням температури і збільшенням концентрації оксидів азоту в нітроза швидкість абсорбції нею зростає.
У нітрозному процесі концентрація в газі змінюється у вузьких межах; концентрація кисню змінюється також дуже незначно. Ці зміни не мають существен ного впливу на швидкість абсорбції діоксиду сірки нітроза.
Окислення нітроза
Існує багато теорій процес са окислення діоксиду сірки в нітрозному способі, але ні одна з них поки не отримала широкого визнання. Експеримен тальне встановлено, що нітроза, в якій нітрозілсерная кислота НЕ гидролизованную, не реагує з, і нітрозілсерная кислота і продукти її гідролізу НЕ окислюються киснем, якщо нітроза містить 75-92%. Таким чином, сама нітрозілсерная кислота не окисляє діоксиду сірки і не свя зивает кисню. У рідкій фазі окислюється продуктами гідролізу нітрозілсерной кислоти (зокрема,), при чому активність нітроза по відношенню до тим більше, чим вище ступінь гідролізу нітрозілсерной кислоти.
Найбільш вірогідною можна вважати наступну схему реак ций освіти сірчаної кислоти в нітрозному процесі:
поглинання газу рідиною (нітроза)
реакції в рідкій фазі
виділення оксиду з рідкої фази
окислення оксидів азоту в газовій фазі
Можливість окислення в газовій фазі не встановлена. Така реакція якщо і протікає, то в дуже незначною мірою і не чинить істотного впливу на загальний про цесс освіти сірчаної кислоти в нітрозному процесі.
Видалення оксидів азоту з нітроза (денітрація)
З киць лоти, орошающей денітраціонную вежу, оксиди азоту таннями мають бути видалені можливо більш повно. Це необхідно для зменшення втрат оксидів азоту та отримання продукції ви сокого якості. Тому денітрація сірчаної кислоти є важливою стадією нитрозного процесу.
Швидкість денітрації сірчаної кислоти зменшується з підвищеними шением її концентрації і збільшується з підвищенням темпі ратури. Зі збільшенням вмісту в газі швидкість дени трации підвищується внаслідок зростання швидкостей окисле ня та освіти, погано розчинної в кислоті. С по підвищенням вмісту кисню в газі процес денітрації не стільки сповільнюється, так як частина оксиду азоту окислюється в рідкій фазі; утворюється при цьому суміш оксидів азоту краще розчиняється в сірчаної кислоти.
Найбільш інтенсивно процес денітрації сірчаної кислоти в денітраціонной башті протікає в середній зоні, де відбувається найбільше розбавлення сірчаної кислоти. Однак в цій вежі не вдається повністю видалити оксиди азоту з кислоти. Для деяких же споживачів сірчаної кислоти присутність в ній неприпустимо, тому вивчалася можливість видалення оксидів азоту з баштової кислоти шляхом додавання до неї реагентів, які відновлюють розчинені оксиди до або до елементарного азоту. В якості таких реагентів випробовується вали елементарну сірку, сірководень, сульфат амонію, кар бамід (сечовину), формалін, амідосульфоновую кислоту, її солі, сульфіт, бісульфіт, тіосульфат натрію. Найбільш ефек тивності виявилися сульфат амонію, формалін, амідосуль- фонова кислота і карбамід, які реагують з оксидами азоту.
Окислення NO киснем у...
