Производство серной кислоты нитрозным способом
Другие рефераты
Технологическая схема производства серной кислоты контактным путём хорошо
известна из школьных учебников. В нашей стране используется и другой, так
называемый нитрозный, способ её получения.
На первой стадии, одинаковой для обоих методов, получают сернистый
ангидрит CO2. Исходным сырьём может быть, в принципе, любое вещество,
содержащее серу: природные сульфиды железа (прежде всего, пирит FeS2), а
также сульфиды меди и никеля, сульфидные полиметаллические руды, гипс
CaSO4.2H2O и элементарные сера. Всё больше и больше используют газы,
которые выделяются при переработке и сжигании горючих ископаемых (угля,
нефти), содержащих соединения серы.
Полученный SO2 окисляют до H2SO4, используется для этого в нитрозном
методе используется окислы азота. С этой стадии оба метода отличаются друг
от друга.
В специальной окислительной башне 3 смешивают окись азота NO и NO2 с
воздухом в таком соотношении, чтобы половина имеющихся NO и NO2.
2NO + O2 ( 2NO2
В результате газовая смесь содержит равные NO и NO2. Она подаётся в башни
4 и 5, орошаемые 75% - ной серной кислотой; здесь смесь окислов азота
поглощается с образованием нитрозиллерной кислоты:
NO + NO2 + 2H2SO4 (2NO(HSO4) + H2O
Раствор нитрозиллерной кислоты в серной кислоте, называемый нитрозой,
орошает башни 1 и 2, куда противотоком поступает SO2 и добавляется вода. В
результате гидролиза нитрозиллерной кислоты образуется азотная кислота:
NO(HSO4) + H2O(H2SO4 + HNO2
Она - то и окисляет SO2 по уравнению:
SO2 + 2HNO2(H2SO4 + 2NO
В нижней части башен 1 и 2 накапливается 75% - ная серная кислота,
естественно, в большем количестве, чем её было затрачено на приготовление
нитрозы (ведь добавляется «новорождённая» серная кислота). Окись азота NO
возвращается снова на окисление. Поскольку некоторое количество её меряется
с выхлопными газами, приходится добавлять в систему HNO3, служащую
источником окислов азота.
Недостаток башенного метода состоит в том, что полученная серная кислота
имеет концентрацию лишь 75% (при большей концентрации плохо идёт гидролиз
нитрозиллерной кислоты). Концентрирование же серной кислоты упариванием
представляет дополнительную трудность. Преимущество этого метода в том, что
примеси содержащиеся в SO2, не влияют на ход процесса, так что исходный SO2
достаточно очистить от пыли, т.е. механических загрязнений. Естественно,
башенная серная кислота бывает недостаточно чистой, что ограничивает её
применение.
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
