Производство серной кислоты
Применение серной кислоты
Сырье для производства серной кислоты
Железный колчедан
Схема подготовки рядового колчедана
Элементарная сера
может быть получена из серных руд или из газов, содержащих сероводород или оксид серы (IV). В соответствии с этим различают серу самородную и серу газовую (комовую):
Схема подготовки самородной серы
Схема получения газовой серы из сероводорода и медеплавильного производства
Сероводород
Газы цветной металлургии
Технико-экономические показатели сернокислотного производства, %
Показатель | Сырье | |||
Железный колчедан | Самородная сера | Газовая сера | Сероводород | |
Удельные капиталовложения в пр-во | 100 | 57 | 57 | 63 |
Себестоимость кислоты | 100 | 125 | 67 | 80 |
Приведенные затраты | 100 | 118 | 75 | 72 |
за 100% взяты показатели производства на основе железного колчедана
Общая схема сернокислотного производства
Сырье → подготовка сырья → �сжигание (обжиг) сырья → �очистка печного газа → �контактирование → �абсорбция контактированнрго газа → �СЕРНАЯ КИСЛОТА.
Производство серной кислоты из колчедана
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2,
2SO2 + O2 = 2SO3,
SO3 + Н2O = H2SO4
Схема производства серной кислоты из колчедана
I – получение обжигового газа: 1 – обжиг колчедана 2 – охлаждение газа
в котле-утилизаторе, 3 – общая очистка газа, 4 – специальная очистка газа;
II – контактирование: 5 – подогрев газа в теплообменнике,
6 – контактирование;
III – абсорбция: 7 – абсорбция оксида серы (VI) и образование серной кислоты
Окислительный обжиг колчедана
общее уравнение:
где: ΔH = 3400 кДж.
Зависимость скорости обжига колчедана от температуры и размера частиц
Реакторы обжига колчедана
Полочный реактор
Печь кипящего слоя
Очистка обжигового газа
Обжиговый газ необходимо очистить от:
Контактирование оксида серы
SO2 + 0,5O2 ↔ SO3 – ΔH.
Зависимость xp от температуры, давления и содержания оксида серы (IV) в обжиговом газе
Температура, °С* | Давление, МПа** | Содержание SO2, �об. дол. | ||||||
1000 | 700 | 400 | 0,1 | 1,0 | 10 | 0,02 | 0,07 | 0,10 |
0,050 | 0,436 | 0,992 | 0,992 | 0,997 | 0,999 | 0,971 | 0,958 | 0,923 |
*При давлении 0,1 МПа и содержании оксида серы (IV) 0,07 об. долей.
**При температуре 400°С и содержании оксида серы (IV) 0,07 об. долей.
Зависимость равновесной степени превращения оксида серы (IV) в оксид серы (VI)
от температуры
от давления
от содержания оксида серы (IV) �в газе
Зависимость Xp от времени
контактирования
Зависимость выхода оксида серы (VI) от температуры при различном времени контактирования
Катализаторы для производства серной кислоты
V2O5 (7%) + K2SO4 + BaSO4 + Al2(SO4)3 + SiO2 (кремнезем),
V2O5 (7%) + K2S2O7 + диатомит + гипс,
Конструкция контактных аппаратов
а – контактный узел: 1 – контактный аппарат, 2 – теплообменник;
б – контактный аппарат кипящего слоя
Схема двойного контактирования
«Двойное контактирование – двойная адсорбция»
Абсорбция оксида серы
Зависимость скорости абсорбции SO3 от концентрации кислоты
Схема двухстадийного процесса абсорбции
1 – холодильник газа, 2 – олеумный абсорбер, 3 – моногидратный абсорбер,
4 – сушильная башня, 5 – холодильник жидкого продукта, 6-сборник олеума,
7 – сборник моногидрата
Принципиальная схема производства серной кислоты из серы
1 – осушка воздуха, 2 – сжигание серы, 3 – охлаждение газа,
4 – контактирование, 5 – абсорбция оксида серы (VI)
Производство серной кислоты из серы
1 – плавильная камера для серы, 2 – фильтр жидкой серы,
3 – печь для сжигания серы, 4 – котел-утилизатор,
5 – контактный аппарат, 6 – система абсорбции оксида серы (VI),
7 – холодильники серной кислоты.
Производство серной кислоты из сероводорода
1 – печь с огнеупорной насадкой, 2 – котел-утилизатор,
3 – контактный аппарат, 4 – башня-конденсатор, 5 – холодильник,
6 – электрофильтр.
Серная кислота - кровь химической промышленности
Серная кислота - кровь химической промышленности.