Введение

Серная кислота является одним из важнейших продуктов химической промышленности и широко применяется в различных отраслях народного хозяйства. Это производство минеральных удобрений, разнообразных минеральных солей и кислот, красителей, дымообразующих и взрывчатых веществ. Серная кислота находит широкое применение в различных отраслях промышленности: нефтяной, металлургической, текстильной, кожевенной.

Обширность применения серной кислоты обусловлена разнообразием ее физико-химических свойств. Существенное достоинство серной кислоты в том, что она не дымит, не имеет цвета и запаха, при комнатной температуре находится в жидком состоянии и в концентрированном виде не действует на черные металлы. Основная же особенность серной кислоты состоит в том, что она принадлежит к числу сильных кислот и является самой дешевой кислотой по сравнению с азотной и соляной кислотами. Как сильная кислота она используется для вытеснения других кислот из их солей и для растворения оксидов металлов, как водоотнимающее средство – для осушки газов и в процессах нитрования, как сульфирующий агент – в органическом синтезе, как катализатор – например, при гидролизе древесины.

Наиболее крупным потребителем серной кислоты является промышленность минеральных удобрений. В производстве суперфосфата серная кислота применяется для разложения природных фосфатов (апатитов и фосфоритов). Под действием серной кислоты содержащийся в природных фосфатах трикальцийфосфат Ca₃(PO₄)₂ переходит в монокальцийфосфат Ca(H₂PO₄)₂, легче усваиваемый растениями. Для производства суперфосфата применяется 65 –70 %-ая серная кислота. Более крепкая кислота – не менее чем92 %-ая - требуется для производства концентрированных фосфорных и сложных удобрений (двойного суперфосфата, преципитата, аммофоса). В результате взаимодействия серной кислоты с аммиаком получается ценное азотное удобрение – сульфат аммония.

В значительных количествах серная кислота расходуется в производстве различных кислот и солей. Действием серной кислоты на поваренную соль получают хлороводород, поглощаемый водой с образованием соляной кислоты; одновременно получается сульфат натрия – сырье для стекольной промышленности, производства сернистого натрия и др. Серная кислота (обычно разбавленная) используется также в производстве сернокислых солей меди, цинка, железа, никеля, алюминия.

Способность серной кислоты растворять оксиды металлов используется для удаления окалины с прокатных стальных листов и металлических изделий, подлежащих лужению, хромированию, никелированию и т.п. Эта операция называется «травлением». На травление металла предприятия черной металлургии и металлообрабатывающие заводы расходуют значительные количества серной кислоты, которая не должна содержать мышьяка.

В последнее время к сернокислотной промышленности выдвигаются новые и всё повышенные требования. Необходимо предельно снизить вредные выбросы, более полно использовать все имеющиеся виды сырья, а также отходы в виде отработанной серной кислоты, отходящих слабых газов. Важнейшей задачей является увеличение надёжности оборудования, что дает возможность увеличенить производительность, приводит к снижению потери сырья и расходы на ремонт, повысит общую рентабельность.

Преследуя данные цели, в данном дипломном проекте мною предложена замена двух холодильников воздушного охлаждения АВЗ на пластинчатый теплообменник «Альфа-Лаваль», технологически идеально подходящего для оптимизации процессов теплопередачи, экономит средства, энергию и снижает негативное воздействие на окружающую среду.