12. Пути решения екологических проблем в производстве серной кислоты.

Способы решения экологических проблем , связанных с производством серной кислоты :

1. Один из способов разрешения экологических проблем — использование технологических схем, сводящих к минимуму загрязнение атмосферы:

1) непрерывность процесса;

2) циркуляционные процессы (непрореагировавшие вещества возвращаются в сферу реакции);

3) принцип противотока (увеличивается площадь поверхности реагирующих веществ и скорость реакции);

4) комплексное использование сырья, безотходная технология;

5) выбор оптимального сырья и режима его переработки.

В мире около 80% серной кислоты производится из серы, а не из пирита FeS2. Это позволяет избежать металлизации атмосферы.

2. Еще один важный путь — это совершенствование технологического обо рудования, в частности различных фильтров и поглотителей. Большое значение имеет профилактический ремонт оборудования, а также установка современных автоматических систем управления производством .

Вредные выбросы сернокислых заводов следует оценивать не только по дейст вию содержащегося в них оксида серы (IV) на расположенные вблизи предпри ятия зоны, но и учитывать другие факторы - увеличение количества случаев рес пираторных заболеваний человека и животных, гибель растительности и подавле ние ее роста, разрушение конструкций из известняка и мрамора, повышение кор розионного износа металлов. По вине “кислотных” дождей повреждаются и памятники архитектуры.

В зоне до 300 км от источника загрязнения (SO2) опасность представляет серная кислота , в зоне до 600 км - сульфаты. Серная кислота и сульфаты замедляют рост сельскохозяйственных культур. Закисление водоемов (весной при таянии снега), вызывает гибель икры и молоди рыб. Помимо экологического ущерба налицо экономический ущерб - громадные суммы каждый год теряются при раскисление почв.

3. Рассмотрим химические методы отчистки: наиболее перспективны методы, основанные на:

--поглощение оксида серы (IV) известняком;

--поглощение раствором сульфита - гидросульфита аммония ;

--поглощение щелочным раствором алюмината натрия;

--интерес также представляют каталитические методы окисления оксида серы (IV) в присутствии оксида ванадия (V).

Мне кажется, что всем отходам должно быть придумано повторное применение, так как сложно представить полностью безотходное производство . Вклад химии в защиту окружающей среды может стать значительно больше, если будет изучен процесс взаимодействия человека и природы.

Наибольшей преградой на пути к безопасному использованию химических веществ является недостаточность знаний.

Этапы решения экологических проблем .

В начале важно подчеркнуть, что в сернокислотном производстве перерабатывают и получают такие вещества, как сероводород H₂S, оксид серы (IV) SO₂, оксид серы (VI) SO₃, серную кислоту H₂SO₄. Эти вещества, присутствуя в воздухе, вредно отражаются на здоровье людей, губительно действуют на растения, разрушают постройки и т. п. Именно поэтому уделяется серьезное внимание проблеме охраны окружающей среды от загрязнения.

Далее можно выделить целый ряд экологических проблем , связанных с производством серной кислоты . Первая связана с обжигом серного колчедана FeS₂ и других сульфидных руд. При обжиге, протекающем в «кипящем слое», получающийся оксид металла, например Fe2O3, выделяется в атмосферу:

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₂ + 8SO₂

Это можно объяснить тем, что для аппаратов обжига в «кипящем слое» требуется порошок руды, подвергшийся сильному измельчению. В результате обжига образуется оксид железа или другого металла с очень маленькими частицами. С улавливанием этих частиц фильтры могут не справиться. Частицы оксида могут попасть в атмосферу при выгрузке из печи. Попадание в атмосферу измельченных оксидов железа или других металлов называют металлизацией атмосферы.

При производстве серной кислоты в атмосферу попадает много оксида серы:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

Это связано с тем, что производственные установки не всегда герметичны, а также с тем, что иногда автоматические системы управления не справляются с работой, что приводит к аварийным выбросам. Для производства серной кислоты нередко используется сера, получаемая из сероводорода (это вещество является отходом ряда производств ). Производится сера с помощью неполного окисления сероводорода. Эта технологическая схема настолько несовершенна, что около 20% серы идет на образование оксида серы, который выделяется в атмосферу.

В ходе производства возможны выбросы в атмосферу оксида серы и серной кислоты :

SO₃ + Н₂О = H2SO₄

Эти выбросы считаются аварийными, но они возможны и, к сожалению, случаются нередко. Один из способов разрешения экологических проблем — использование технологических схем, сводящих к минимуму загрязнение атмосферы:

1) непрерывность процесса;

2) циркуляционные процессы (непрореагировавшие вещества возвращаются в сферу реакции);

3) принцип противотока (увеличивается площадь поверхности реагирующих веществ и скорость реакции);

4) комплексное использование сырья, безотходная технология;

5) выбор оптимального сырья и режима его переработки.

Так, например, в мире около 80% серной кислоты производится из серы, а не из пирита FeS₂. Это позволяет избежать металлизации атмосферы.

Еще один важный путь —это совершенствование технологического оборудования, в частности различных фильтров и поглотителей. Большое значение имеет профилактический ремонт оборудования, а также установка современных автоматических систем управления производством