Производство серной кислоты из серыСжигание серы происходит значительно проще и легче, чем обжиг колчедан. Технологический процесс производства серной кислоты из элементарной серы отличается от процесса производства из колчедана следующими особенностями: – особая конструкция печей для получения печного газа; – повышенное содержание оксида серы (4) в печном газе; – отсутствие стадии предварительной очистки печного газа. Принципиальная схема производства серной кислоты из серы представлена на рис.6.3. Сера Вода Абсорбент Воздух 1 2 3 4 5 Серная Пар кислота Рис. 6.3. Принципиальная схема производства серной кислоты из серы: 1 –осушка воздуха, 2- сжигание серы, 3- охлаждение газа, 4 –контактирование, 5 –абсорбция оксида серы (6).
Фактически сера перед горением плавится и испаряется и сгорает в газовой фазе. Горение серы представляет гомогенную экзотермическую реакцию, которой предшествует процесс перехода твердой серы в жидкое состояние и ее последующее испарение: Sтв → Ѕжидк →Ѕпар. Таким образом, процесс горения протекает в газовой фазе в потоке предварительно высушенного воздуха и описывается уравнением: S + О2 = SО2 – ΔH Для сжигания чистой серы применяют форсуночные и циклонные печи. Перед подачей в печь серу плавят в плавильном котле глухим паром, отфильтровывают от примесей и распыляют сжатым воздухом через форсунку в печи; при этом сера испаряется и сгорает. В форсуночной печи пермешивание серы с воздухом недостаточное, тормозится процесс диффузией и происходит экстенсивно. В циклонной печи благодаря тангенциальному подводу воздуха происходит исключительно сильное пермешивание паров серы с воздухом и интенсивность сгорания увеличивается. Печной газ при сжигании серы отличается более высоким содержанием оксида серы (4) и не содержит значительного количества пыли. При сжигании самородной серы в нем также отсутствуют соединения мышьяка и селена, являющимися каталитическими ядами. Товарные сорта серной кислоты. Современная промышленность выпускает несколько сортов серной кислоты и олеума,различающихся концентрацией и чистотой. Чтобы уменьшить возможность кристаллизации продуктов при перевозке и хранении, а также в самом производстве, установлены стандарты на товарные сорта, концентрации которых отвечают эвтектическим составам с наиболее низкими температурами кристаллизации
Вопросы для самоконтроля 1.Каковы основные технологические свойства серной кислоты и основное сырье для производства серной кислоты? 2.Перечислите стадии производства серной кислоты. 3.Почему реакция окисления сернистого ангидрида в серный ангидрид не идет без катализатора даже при высокой температуре? 4.Какие катализаторы применяют для стадии окисления SO2 в SO3? 5. От каких параметров процесса зависит скорость реакции окисления SO2 в SO3? 6. Нарисуйте схему производства серной кислоты по принципу ДК – ДА 7. Какие особенности имеют стадии производства серной кислоты из серы? 8. Какие существуют товарные сорта серной кислоты?
|
