Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Неорганическая химия -> Амелин А.Г. -> "Производство серной кислоты " -> 3

Производство серной кислоты - Амелин А.Г.

Амелин А.Г., Яшке Е.В. Производство серной кислоты — М.: Высшая школа, 1980. — 245 c.
Скачать (прямая ссылка): proizvod1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 85 >> Следующая

(^Контактным способом получают концентрированную серную кислоту и олеум (раствор трехокиси серы в серной кислоте), необходимые для многих потребителей. Другое важное достоинство этого способа — в возможности получения очень чистой кислоты, требующейся, в частности, для текстильной промышленносщ^Так как башенная кислота содержит около 75% H2SO4, примеси окислов азота и значительный твердый остаток, она не может конкурировать с контактной серной кислотой. Поэтому в настоящее время около 80% всей получаемой в мире серной кислоты производят контактным способом.
Сернистый ангидрид S02 для производства серной кислоты получают обжигом серы или природных соединений ее с металлами. Например, при обжиге серного
колчедана FeS2 происходит окисление железа и образуется сернистый ангидрид:
4FeS2+ll 02-^2Fe203 + 8S02 (1)
Для получения серной кислоты необходимо предварительно окислить сернистый ангидрид до серного ангидрида. Однако, как уже упоминалось, реакция окисления идет очень медленно и ее ускоряют или путем применения катализатора (контактный способ) или путем использования окислов азота в качестве передатчиков кислорода (нитрозный способ).
В нитрозном способе для окисления S02 применяют эквимолекулярную смесь N0 и N02 (N2O3 — азотистый ангидрид).
Отдавая свой кислород сернистому ангидриду, N02 и N2O3 восстанавливаются до окиси азота N0. Окись азота окисляется далее кислородом воздуха вновь до N02, и смесь N0 и N02 возвращается в процесс. При помощи химических реакций нитрозный процесс может быть вы-
ражен следующим образом:
S02+N02 + H20-+H2S04+N0 (2)
S02 + N203-f H20-^H2S04+2N0 (3)
2N0-1-02:?2N02 (4)
N02 + N0z?N203 (5)
• Существенным недостатком башенной системы являются потери окислов азота из-за неполного возвращения их в процесс. Чтобы восполнить эти потери, в башенную систему вводят азотную кислоту HNO3, которая при разложении дает окислы азота. Расход 100%-ной азотной кислоты составляет 10—15 кг на 1 т получаемой башенной кислоты, что существенно увеличивает ее себестоимость. Выброс в атмосферу окислов азота, происходящий при работе башенной системы, загрязняет окружающую среду, и поэтому недопустим. Присутствие в отходящих газах двуокиси азота придает газу рыжевато-бурую окраску, поэтому отходящие газы башенных систем называют «лисий хвост».
Сущность контактного способа состоит в том, что сернистый ангидрид окисляется до серного в присутствии катализатора при высокой температуре (440—550°С). Реакция идет с выделением тепла:
2S02+02^2S03+Q (6)
Поэтому для поддержания в контактном аппарате нужной температуры не требуется затрачивать топлива, т. е. процесс окисления на катализаторе сернистого ангидрида до серного авготермичен.
Образующийся серный ангидрид приводится в соприкосновение с 98,3%-ной серной кислотой. При этом серный ангидрид взаимодействует с водой, содержащейся в кислоте, и концентрация кислоты повышается. Для поддержания концентрации поглощающей кислоты на уровне 98,3% в систему добавляют воду. Если подачу воды ограничить, то увеличение концентрации кислоты будет продолжаться и превысит 100%. В этом случае серная кислота содержит, как принято говорить, свободный серный ангидрид. Такая кислота называется олеумом (или «дымящей» серной кислотой). Состав олеума можно записать формулой НгБО^пБОз. Коэффициент п указывает количество серного ангидрида, растворенного в серной кислоте, и выражается обычно в массовых долях, выраженных в процентах. В промышленности выпускают олеум с содержанием свободного серного ангидрида 18,5—20%. Добавляя к олеуму воду, можно получить кислоту любой концентрации. Это особенно ценно при необходимости перевозить серную кислоту на далекие расстояния.
В качестве катализатора сейчас используют ванадиевый, заменивший применявшийся ранее платиновый. Ванадиевый катализатор (ванадиевая контактная масса) более стоек по отношению к ядам, содержащимся в газах и отравляющим контактную массу, а кроме того, он намного дешевле платинового.
§ 3. Свойства серной кислоты и олеума
Общие сведения. Химический состав серной кислоты выражается формулой H2SO4. Валентно-структурная
н-о О
\ /
формула ее S Относительная молскуляр-
/ X Н-О О
пая масса серной кислоты 98,08. Молекула безводной серной кислоты (моногидрат) представляет собой соединение одной молекулы серного ангидрида с одной молекулой воды. Если в смеси на 1 моль S03 приходится
больше 1 моля воды, то такая смесь называется водным раствором серной кислоты. Если на 1 моль воды приходится больше чем 1 моль БОз, то такая смесь называется олеумом. Она содержит свободный серный ангидрид. Водные растворы серной кислоты характеризуют процентным содержанием H2S04 или SO3, а олеум — процентным содержанием свободного SO3 (сверх 100% H2SO4) или общим процентным содержанием S03.
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 85 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама