15. Сорта, свойства и применение серной кислоты. Перспективы развития производства серной кислоты.
Благодаря совокупности свойств физических и химических серная кислота находит большое и разнообразное применение во многих отраслях промышленности.
Свойства серной кислоты:
Смешивается с водой в любых соотношениях с выделением тепла. Приливаем кислоту в воду. Плотность 1,85 г/см3. Температура кипения 296. Точка плавления -10.
Серная кислота и оксид серы (III) дают с водой 6 гидратов, которые при крисстализации при низкой температуре дают эвтектические смеси (минимальная температура плавления).
Серная кислота образует с водой азеотроп - нераздельнокипящие смеси
Массовая доля серной кислоты 98,3%. Температура кипения 336,6.
При концентрировании серной кислоты ниже 75% в паровую фазу переходит вода. При концентрации более 80% паровая фаза обогащается серной кислотой. При концентрировании 98,3% состав паровой фазы равен составу жидкой фазы.
К товарной серной кислоте также относится купоросное масло с концентрацией 90-91%.
Применение серной кислоты.
1. Половина производимой серной кислоты идет на производство фосфорных удобрений, сульфата аммония, сульфата калия, различных кислот и солей;
2. В металлообработке удаляют ржавчину перед покрытием ее лаком;
3. В производстве органических веществ (нитро, взрывчатые вещества, эфиры, красители, спирты, лаки);
4. Очистка нефтепродуктов;
5. Регенерация ионитов;
6. Зарядка аккумуляторов;
7. Применение в пищевой и текстильной промышленности.
Пути совершенствования производства серной кислоты.
1. Введение контактных аппаратов с кипящим слоем катализатора.
2. Поиск новых катализаторов, работающих при низких температурах.
3. Использовние в качестве сырья различных отходов (отходом нефтеперерабатывающих предприяний является сероводород, отходом металлургических комбинатов являются оксиды серы). Все новые заводы концентрируются в цветной металлургии. В дымовых газах теплоэлектроцентралей содержиться значительное количество оксидов серы. На сегодняшний день существует технология извлечения оксидов серы из этих газов.
Создание комбинированных способ сочитающих нитрозный и контактный спгсобы получения серной кислоты.
Часть серной кислоты на заводе производится по нитрозному способу до достижения ПДК на выбросы оксидов серы. Остальная серная кислота на данном производстве выпускаетсяя по контактному способу, который по сравнению с нитрозным практически не загрезняет окружающей среды.
5. Совершенствование производства может быть достигнуто за счет широкого ввнедрения системы ДК/ДА, системы СО. за счет этих вариантов выбросы серы в атмосферу могут быть уменьшены в 50 раз.
В настоящее время разраблотана и испытана циклическая схема получения серной кислоты, которая работает под давлениям 25-30 атмосфер, а в качестве окислителя можно использовать кислород воздуха и технический кислород.
