Виробництво сульфатної кислоти контактним методом. Абсорбційне відділення

ВСТУП

Сульфатна кислота H2SO4 – гігроскопічна, безбарвна, масляна та дуже в’язка рідина. Вона відноситься до неорганічних кислот є їдкою та небезпечною.

У хімічній промисловості виробництво сульфатної кислоти є дуже важливою складовою технічного матеріалу завдяки цьому вона займає лідерські позиції в світі – приблизно 150 млн. т на рік.

Більша кількість сульфатної кислоти йде на виготовлення мінеральних добрив, наприклад суперфосфат, сульфат амонію. Значну частину ці речовини відправляють на потреби хімічної промисловості, де вона виступає каталізатором органічного синтезу, використовується у створенні інших кислот неорганічної природи, тощо.

Сульфатна кислота є найсильнішою і в той же час дешевою кислотою. Вона широко застосовується у виробництві мінеральних добрив, солей та кислот, барвників, органічних продуктів, вибухових речовин, як осушувач газів, для очищення нафтопродуктів, для поверхні металевих виробів перед нанесенням захисного покриття, як електроліт в акумуляторах. Сульфатна кислота використовується в різноманітних галузях таких, як нафтова, металургійна, текстильна, шкіряна.

Є різні способи виробництва сульфатної кислоти:

- Контакний, завдання якого полягає в окисненні діоксиду сульфору до сірчаного ангідриду з подальшим його поєднанням з водою.

- Нітрозний, що полягає в окисненні сірчистого ангідриду за допомогою NO2 в присутності води.

Метою курсового проекту на тему «Виробництво сульфатної кислоти контактним методом. Абсорбційне відділення» є закріплення, поглиблення знань, дослідження закономірності виробництва сульфатної кислоти,

проведення розрахунку матеріального балансу, характеристика сировини та цільового продукту, опис основного апарату, вплив виробництва на екологію закріплення, поглиблення знань.

Актуальність роботи в тому, що виробництво сульфатної кислоти методом подвійного контактування та подвійної абсорбції широко використовується в промисловості. Оскільки це є більш надійним способом, який зменшує ймовірність викиду шкідливих речовин в атмосферу.

Об’єкт дослідження: виробництво сульфатної кислоти в промисловості.

Предмет дослідження: виробництво сульфатної кислоти контактним способом.

РОЗДІЛ І ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

1.1 Характеристика сировини та цільового продукту

Вихідними реагентами для отримання сульфатної кислоти можуть бути елементарна сірка і сірковмісні сполуки, з яких можна отримати сірку або діоксид сірки. Такими сполуками є сульфіди заліза, сульфіди кольорових металів (міді, цинку та ін.), сірководень та ряд інших сірчистих сполук. Традиційно основними джерелами сировини є сірка та пірит так званий залізний колчедан FeS2 [1].

Сірка S

За звичайних умов сірка – жовта, крихка, досить легкоплавка кристалічна речовина (tпл.=112,8 ºС), молекули якої складаються з восьми атомів. Сірка утвоює кілька модифікацій. Залежно від просторового розміщення молекули сірки S8 утворюють ромбічні (жовті) та моноклінні (блідо-жовті) кристали. Сірка характеризується поганою тепло- та електропровідністю. У воді не розчиняється, найкращим її розчинником є CS2 [2].

При 119ºС та нормальному тиску тверда сірка не існує. При температурі що 110ºС і тому ж тиску не існує рідка сірка. При 119ºС моноклінна сірка переходить у рідину з поповненням тепла - 1236 кДж/моль. При 112,8ºС ромбічна сірка плавиться і перетворюється на рідину солом'яного кольору. В'язкість рідкої сірки 0,01-0,0078 Па·с. Починаючи з 155-160ºС, рідка сірка буріє і в'язкість її збільшується, при 200ºС рапславлена сірка стає коричневою і в'язкою, як смола. При подальшому