36)Торетичні основи процесів одержання сульфатної кислоти.

37) Виробництво сульфатної кислоти  Сульфатну кислоту добувають двома різними методами: контактним і нітрозним. Незалежно від методу добування, завжди присутні три основні етапи: — добування SO₂; — окиснення SO₂ в SO₃; — добування сульфатної кислоти. Сульфітний ангідрид SO₂ зазвичай добувають випалом піриту (FeS₂) як побічний продукт при виплавці заліза. Замість піриту використовують також деякі інші сульфіди (CdS, ZnS) або сірководень, виділений із природного газу та нафти чи отриманий при коксуванні вугілля. Іноді використовують просту речовину сірку.

ВДОСКОНАЛЕННЯ сірчанокислотного ВИРОБНИЦТВА

Великі масштаби виробництва сірчаної кислоти особливо гостро ставлять проблему його вдосконалення. Тут можна виділити наступні основні напрямки:

Розширення сировинної бази за рахунок використання відхідних газів котельних теплоелектроцентралей і різних виробництв.

Підвищення одиничної потужності установок. Збільшення потужності в два-три рази знижує собівартість продукції на 25 - 30%.

Інтенсифікація процесу випалу сировини шляхом використання кисню або повітря, збагаченого кіслородомю Це зменшує обсяг газу, що проходить через апаратуру і підвищує її продуктивність.

Підвищення тиску в процесі, що сприяє збільшенню інтенсивності роботи основної апаратури.

Застосування нових каталізаторів з підвищеною активністю і низькою температурою запалювання.

Підвищення концентрації оксиду сірки (IV) в пічному газі, що подається на контактування.

Впровадження реакторів киплячого шару на стадіях випалу сировини та контактування.

Використання теплових ефектів хімічних реакцій на всіх стадіях виробництва, в тому числі, для вироблення енергетичного пара.

Особливе значення для сірчанокислотного виробництва має створення енерготехнологічних схем, в яких комбінуються технологічні (одержання сірчаної кислоти) і енергетичні (вироблення електроенергії) процеси переробки одного і того ж сировини. Подібні схеми розроблені для виробництва сірчаної кислоти з сірки. Висока теплота згоряння сірки (104 кДж / кг) уможливлює використання її в якості палива в теплових машинах, наприклад в газових турбінах для вироблення енергії, спрямовуючи відходять гази, що містять оксид сірки (IV) на виробництво сірчаної кислоти. Застосування енерготехнологічних схем у виробництві сірчаної кислоти дозволяє підвищити ефективність використання сировини й суттєво інтенсифікувати весь цикл виробництва

38) Контактний метод добування сульфатної кислоти Перед випалом пірит подрібнюють для прискорення горіння. Для збільшення виходу сульфітного ангідриду в піч для випалу піриту додатково подають надлишок кисню. Проходить така реакція: Схема промислової установки для виробництва сульфатної кислоти за контактним методом зображена на малюнку:     Процес роботи цієї установки полягає ось у чому. У печі (2) відбувається спалювання піриту. Кисень для горіння подають через трубу (1). Оскільки в природному мінералі піриту міститься близько 20% домішок, то після випалу, звісно ж, у газах також будуть домішки. Однією з таких домішок є арсен(ІІІ) оксид. Ця сама по собі небезпечна для навколишнього середовища речовина є каталітичною отрутою, тобто вона порушує роботу каталізатора. Для вилучення цієї шкідливої домішки газову суміш пропускають через спеціальні електричні фільтри (3) та промивну башту з водою (4). Після промивання водою суміш стає вологою, і, задля вилучення домішок води, суміш пропускають через колонку з концентрованою сульфатною кислотою (5), яка ефективно поглинає вологу. Далі газову суміш нагрівають у теплообміннику (6) до температури 450°, і суміш потрапляє в контактний апарат (7), в якому перебуває каталізатор V₂O₅ (у ролі каталізатора іноді використовують також ванадил сульфат VOSO₄, платину або срібло). Після цього утворений сульфур триоксид розчиняють у концентрованій сульфатній кислоті (8), внаслідок чого утворюється олеум, яким заповнюють цистерни за допомогою виводу готового продукту (9).