Производство серной кислоты

1. Производство серной кислоты

2.

«Едва найдётся другое,
искусственно добываемое
вещество, столь часто
применяемое в технике, как
серная кислота…»
Д. И. Менделеев

3. Цель

• Изучить
общие
принципы
производства серной
кислоты
контактным
способом
с
использованием
пирита.

4. Сырьё и его подготовка

S , H2S , FeS2 , CuFeS2 , Cu2S , ZnS , HgS ,
PbS , CaSO4.2H2O.
S + O2 = SO2
H2S + 3 O2 = 2 SO2 + 2 H2O
14000C
2СаSO4 = 2CaO + 2SO2 +O2
ангидрит
Основное сырье - пирит FeS2

5. Химизм процесса

Производство серной кислоты из
пирита включает три стадии:
• Обжиг пирита
• Окисление оксида серы(IV) в оксид серы(VI)
• Гидратация оксида серы(VI)

6. 1 стадия: Обжиг пирита

Обжиг
пирита
1 стадия:
4 FеS2 + 11O2 = 2 Fе2O3 + 8 SO2 + Q
-1
-10 ē
+2
-1 ē
2S
Fе
O0
+4
2S
+3
Fе
+4 ē
2
2O
Эта реакция является:
-2
4
11ē
11
необратимой
некаталитической
гетерогенной
экзотермической

7. Печь для обжига пирита

Оптималь
ные
условия
Крупные куски пирита дробят,
мелкие – спекают (размер
частиц около 1 мм)
Оптимальная t = 800 0С
Теплообмен,
чтобы
температура не поднималась
выше 800 0С
Обогащение
кислородом
Руду обогащают
флотации
воздуха
методом
Оптимальными называются такие условия, при которых реакция протекает
с максимальной скоростью и с хорошим выходом .

8.

кожух
стальной
40
м
«кипящий
слой»

9. Очистка печного газа

Очистка
печного 98%
газа
H SO
2
4
20
м
Циклон
Электрофильтр
керамиче
ские
Сушильная башня

10. 2 стадия: Окисление оксида серы (IV)

Осуществляется в контактном аппарате
V 2 O5
2SO2+O2 2SO3 + Q
t=450-6000C
Эта реакция является:
обратимой
каталитической
гетерогенной
экзотермической

11. Контактный аппарат

Оптимальны
е
условия
t= 450 - 6200С
Применение
катализатора V2O5
слой
катализат
ора

12. 3 стадия: Гидратация оксида серы (VI)

SO3 + H2O = H2SO4
Эта реакция является:
необратимой
некаталитической
гетерогенной
Осуществляется в поглотительной башне

13. Поглотительная башня

Оптимальные
условия
Принцип противотока
Поглощение ведётся конц. H2SO4
100% H2SO4. X SO3
олеум
98% H2SO4
керамиче
ские
кольца

14.

Технологическая
схема
производства

15.

Технологическая
схема
производства

16.

Применение серной
кислоты

17. ПРОВЕРЬ СЕБЯ

1.Сколько стадий включает производство серной кислоты?
а) одну; б) две; в) три; г) четыре.
2. Какой продукт является целевым на первой стадии ?
а)SO3 ; б)SO2 ; в) H2SO4 ; г) Fe2O3 .
3. На какой стадии производства реакция является
каталитической?
а) первой ; б) второй ; в) третьей .
4. В каком аппарате идёт окисление SO2 в SO3 ?
а) в поглотительной башне ; б) в сушильной башне ;
в) в электрофильтре ; г) в контактном аппарате .
5. Окисление оксида серы (IV) является
а) гомогенной ; б) гетерогенной реакцией ?