Химические производства получения: серной кислоты

Сырье

FeS2- железный (серный) колчедан;

(пирит);   S- сера; СаSO4; Н2S от коксования каменного угля; SО2- от цветной металлургии и топливной промышленности.

Химические реакции и условия их протекания

1. 4FeS2+11О2=2Fe2О3 +8SО2+ Q

- t0= 750-8000; - воздух подается снизу навстречу измельченному «колчедану»- «кипящий слой»

                  V2O5

2. 2SО2+ О2 D 2SО3+ Q

- t0= 450-4700; t0 «зажигания катализатора»- V2O5

-синтез ступенчатый - несколько слоев катализатора; газ постепенно охлаждается.

3. nSО3+ H2O= H2SO4+(n-1)SО3+ Q

SО3 растворяется в серной кислоте, соединяясь с водой, которая в ней находится ( с чистой H2O образуется пар)

Основные аппараты

- печь для обжига в «кипящем слое» (1 р-я)

- система очистки: циклон и электрофильтр (для очистки газа от пыли), сушильная башня; теплообменник (регуляция t0 газа)

-контактный аппарат (2-я реакция)

-поглотительная башня(3-я реакция)

Научные принципы

- применение оптимальных температур

-применение катализаторов (2-я стадия)

-принцип теплообмена (отвод и использование лишней теплоты) (1-я и 2-я стадии)

-для увеличения площади соприкосновения:

*измельчение или спекание колчедана, подача воздуха с определенной скоростью

*принцип противотока, керамические насадки.

*замена воздуха кислородом (увеличение концентрации веществ),