Нитроздық әдіс
Нитрозды әдісі, өртейтін газ шаңнан және судан тазартудан кейін азот оксидінде еріген нитрозды күкірт қышқылымен өңделеді. SO2 нитрозамен жұтылады, ал содан соң қышқылданады:
SO2+N2O3 + Н2О = Н2SO4 + NO
Құрастыратын NO нитрозада нашар ериді және одан бөлініп жатыр, ал сосын NO2 дейін газды фазада оттекпен ішінара қышқылданып жатыр. NO және NO2 қоспа күкіртті қышқылмен қайта жұтылып жатыр. Азоттың оксидтері нитрозалық процесте шығын шығармайды және өндірістік айналымға қайтарып жатыр. Олардың күкірт қышқылымен толық жұтылмауы салдарынан олар шығарылған газдармен ішінара ұшырылып әкетіледі.
Мұнаралы нитроздық процестің аппаратты ресімделуі келесі түрде: керамика қондырмамен 7-8 футерленген мұнараларда SO2 қайта өңдеп жатыр, бір мұнаралардан реттелетін тотықтырғыш көлеммен келіп жатыр. Мұнаралар үстінде қысым бактарға қышқылды жинаушылар, тоназытқыштар, сорғандар жинақтап алып жатыр. Екі соңғы мұнараның алдында құйрық желдеткіш бекітіліп тұр. Газды күкіртті қышқылдан тозаңнан тазарту үшін электрофильтр қызмет көрсетеді. Қажетті процесс үшін азоттың оксидтерін, HNO3тен алып жатыр. Азот оксидтерін атмосфераға шығаруын азайту үшін және 100% SO2 өңдеуде өнімділік және абсорбциялық аумақ арасында SO2-ні нитрозсыз өңдеу циклы орналастырылады[4].
1- денитрационалдық мұнара; 2, 3 - бірінші және екінші өнім мұнаралары; 4 -қышқылдық мұнара; 5, 6, 7 -абсорбциялық мұнаралар; 8 - электрофильтр. 1 сурет. Күкірт қышқылын нитроздық әдіспен өңдеу схемасы
Нитрозды әдістің кемшілігі - өнімдер сапасы төмен, азоттың 75% болуы оксидтердің күкірт қышқылдарында Fe және басқа қоспаларды шоғырландырады[2].
Түйістіру әдісі
Әдістін мәні шикізатты күйдіруде алған күкіртті газ, өңдеулер келесі кезеңдері өтеді: газды қиратушы катализатордан, қоспалардан тазарту; Күкіртпен күкірт ангидридінің байланысу арқылы тотығуы; Олеумді құратын күкірт қышқылымен күкірт ангидридімен сіңірілуі (3суреттен)
1 - қуысты жуып тазартатын мұнара; 2 - қондырмамен жуып тазартатын мұнарасы; 3 - ылғалды электрофильтір; 4 - қондырмамен кептіргіш мұнарасы; 5 - турбокомпрессор; 6 - түтік тәрізді жылу алмастырғыш; 7 - байланыс аппарат; 8 - тоңазытқыш; 9 - олеум сорғышы; 10 – моногидрат сорғышы; 11 - қышқыл тоңазытқыш; 12 - жинақ; 13 - центрден тепкіш насос
2 Сурет.Түйістіру әдіспен күкірт қышқылын өңдеу схемасы
Реакторлар немесе түйістіру аппараты күкіртті ангидрид тотығу үшін олар конструкция бойынша қозғалмайтын катализаторлары бар аппараттарға бөлінеді, онда байланыс массасы 3-5бетке орналасқан және қайнайтын жіктің аппараттары. Сараланған катализатордың беткі қабатының кемшілігі оның майда бөлшектердің газбен алып кетуі.
Әрбір катализатор газдан өтуден кейін оны салқындату үшін салқын газ және салқын ауа арқылы немесе арнайы орнатылған аппаратттар аркылы немесе белгілі жылуалмастырғыш арқылы салқындатады. Байланыс аппараты, жылуалмастырғыштар және газ құбырлары түйісу түйінін құрайды.Түйіскен әдісте SO2ның SO3ке айналулар дәрежесі 99, 7%.
Қазіргі зауыттарда байланыс әдіспен күкірт қышқылын алу үшін Pt және Fe оксидтер ығыстыратын ванадий катализаторларын қолданып жатыр. Платина қоспаларымен оңай араласады және қымбат катализатор болып келеді. Темір оксиді арзан, мышьякпен уланбайды, бірақ көп жоғары температурада белсенділік көрсетіп жатыр 600°С. Ванадий катализаторында тотығу басталуы пеш газдарының құрамына байланысты 400ден 500°С дейін ауыткып жатады. 600 °С жоғары температурада, ванадийдің түйістіру массасы қайнай бастайды және оның қызметі төмендейді[3]
Ванадийдің V2O5 таза оксиді сілтілік металлдардың тұздары қатысында кенет өсіп әлсіз каталитикалық белсенділікге ие болады және де ықпал ететін калийдің тұздары болады. Катализдік шарттарда белсенді компонент ерітілген күйде болады.
SO2ның SO3ке тотығу схема келесі түрмен көрсетуге болады:
V2O5 + SO2 = V2O4 + SO3
V2O4 + 1/2О2 = V2O5
Бірінші кезеңде үрдіс жайлап тепе-теңдікке жетеді және екінші кезеңде үрдістің жылдамдығы анықталады.
Түйістіру әдісі арқылы алынатын күкіртті қышқылы мен олеум өндірістерінде қазіргі кезде өте таралған екі технологиялық схема « ЕБ - ЕС » (екі есе байланысу - екі есе сіңіру) қолданылады. Осы әдісті қолдану, газдарда SO2 мөлшерін едәуір азайтуға мүмкіндік беріп жатыр, сонымен қатар, түйістіру және сору бөлімшелерде газ көлемі азаяды.
FeS2 ыстық пештің ауа қабатымен үрлеу арқылы күйдіреді. Бұл ретте қайтымсыз реакция өтеді.
FeS2 + 11О2 = 2Fe2 O3 + 8SO2 + 13476 кДж.
Колчеданды күйдіру үшін әр түрлі конструкциялардағы реакторлар алынуы мүмкін: механикалық, тозаң тәрізді күйдіруді, қайнайтын пештер. Артық қайнау қабаты бар пештер өздерімен бірге цилиндрлік футерленген торлы камерасы болады ол үздіксіз колчеданға түсіп жатады. Бөлшектерді көшіру үшін тордың астынан жоғары жылдамдықпен ауа жіберіледі, бірақ олар бөлшектерді пештен алыну үшін жеткілікті емес. Колчеданның бөлшектері сұйықтар қайнау кезіндегідей үздіксіз қозғалыста болады. Колчеданның бөлшектерінің пеште болу уақыты бірнеше секундтарды құрайды. Ауаның тұрақты берілуі күкірттің колчеданнан толық жанып кетуін қамтамасыз етіді. Өлшеніп алынған қабаттың түтіктің орналастырылумен анықталатын биіктігі болады. Өлшеніп алынған қабат тез қозғалатын болғандықтан шырақ тұқылының бөлшектері түтік арқылы еркін шығып жатады. ( 3 сурет)
