Химическая схема получения серной кислоты из колчедана включает. Технологическая схема получения серной кислоты и перспективы совершенствования методов
 Скачать 67.9 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Направление подготовки 04.03.01 «Химия» Профиль подготовки «Аналитическая химия» Реферат на тему: «Технологическая схема получения серной кислоты и перспективы совершенствования методов» Студент ___________ Гуськова Елена Александровна Проверила ___________ Фирстова Наталья Вадимовна Производство серной кислоты из флотационного колчедана Химическая схема получения серной кислоты из колчедана включает в себя три последовательные стадии: - окисление дисульфида железа пиритного концентрата кислородом воздуха; - каталитическое окисление оксида серы избытком кислорода печного газа; - абсорбция оксида серы с образованием серной кислоты; По технологическому оформлению производство серной кислоты из железного колчедана является наиболее сложным и состоит из нескольких последовательно проводимых стадий. Принципиальная схема этого производства:  1.Получение обжигового газа: 1.обжиг колчедана; 2.охлаждение газа в котле-утилизаторе; 3.Общая очистка газа; 4.Специальная очистка газа; 2.Контактирование: 5. Подогрев газа в теплообменнике; 6.Контактирование; 3.Абсорбция: 7.Абсорбция оксида серы и образование серной кислоты; 1 – обжиг колчедана; В качестве реакторов для обжига колчедана применяются печи различной конструкции: механического, пылевидного обжига, кипящего слоя. 2- охлаждение газа; 4- очистка обжигового газа Обжиговый газ необходимо очистить от пыли, сернокислотного тумана и веществ, являющихся каталитическими ядами или представляющих ценность как побочные продукты. Пыль и сернокислый туман удаляют из обжигового газа в процессе общей очистки, которая включает в себя механическую(грубую) и электрическую (тонкую) Механическая очистка газа осуществляется путем пропускания газа через центробежные пылеуловители и волокнистые фильтры Новым прогрессивным методом очистки обжигового газа является адсорбция содержащихся в нем примесей твердыми поглатителями (силикагелем и цеолитами).При подобной сухой очистке обжиговый газ не охлаждается и поступает на контактирование при температуре 400 градусов по Цельсию,вследствие чего не требует дополнительного подогрева. 5- контактирование Происходит окисление оксида серы 4 до оксида серы 6 Реакторы или контактные аппараты для каталитического окисления оксида серы на аппараты с неподвижным слоем катализатора.Отвод тепла после прохождения газом каждого слоя катализатора осуществляется путем введения в аппарат холодного газа или воздуха,или с помощью встроенных в аппарат или вынесенных отдельно теплообменников. 7-Абсорбция оксида серы Последней стадией в производстве серной кислоты контактным способом является абсорбция оксида серы из контактированного газа и превращения его в серную кислоту или олеум. Абсорбция оксида серы сопровождается выделением значительного количества тепла,по этому для обеспечения полноты поглощения оксида серы процесс ведут при охлаждении газа и абсорбента до 80 градусов и используют аппараты с большим объемом ,обеспечивающих интенсивный отвод тепла. В настоящее время в производстве серной кислоты и олеума контактным методом наиболее распространенной является технологическая схема с использованием принципа двойного контактирования (на первой стадии контактирование ведут до степени превращения не превышающей 0,9 доли единицы, после чего выделяют оксид серы 6,на второй стадии происходит окисление оставшегося оксида серы 4 до оксида серы 6). Производство серной кислоты из серы  1.Плавильная камера для серы,2.Фильтр жидкой серы 3.Печь для сжигания серы 4.Котел-утилизатор 5.Контактный аппарат 6.Система абсорбции оксида серы 7.Холодильники серной кислоты Технологический процесс производствасерной кислоты из элементарной серы контактным способом отличается от производства из колчедана рядом особенностей: 1.особая конструкция печей для получения печного газа 2.повышение содержания оксида серы 6 в печном газе 3.отстутствие стадии предварительной очистки печного газа Сжигание серы представляет собой гомогенную экзотермическую реакцию,в которой предшествует процесс перехода твердой серы в жидкое состояние и ее последующее испарение. Для сжигания серы используют печи форсуночного и циклонного типа. В форсуночных печах расплавленная сера распыляется в камере сгорания сжатым воздухом через форсунки,которые не могут обеспечивать достаточно полного перемешивания паров серы с воздухоми необходимой скорости горения. В циклонных печах,работающих по принципу центробежных пылеуловителей (циклонов),достигается лучшее смешение компонентов и обеспечивается высокая интенсивность процесса горения серы. Поскольку в печном газе при сжигании серы отсутствует пыль и каталитические яды,технологическая схема производства серной кислоты из серы не содержит отделения очитски газа. Производство серной кислоты из сероводорода Способ состоит в том,что смесь оксида серы 4 и паров воды, полученная сжиганием сероводорода в токе воздуха поддается без разделения на контактирование, где оксид серы 6 окисляется на твердом ванадиевом катализаторе до оксида серы 6.Затем газовая смесь охлаждается в конденсаторе,где пары образующейся серной кислоты превращаются в жидкий ее продукт. В качестве сырья в методе мокрого катализа используют высококонцентрированный сероводородный газ,седержащий до 90% сероводорода,являющийся отходом некоторых производств. Так как при выделении газ подвергаетс промывке,то не нуждается в особой стадии очистки,а продукты его сжигания не содержат вредных примесей и не требуют очистки. Наряду с отсутствием на технологической схеме стадии абсорбции это существенно упрощает процесс производства. Производство серной кислоты из сероводорода: - сжигание сероводородного газа при большом избытке воздуха для исключения перегрева вследствие выделения большого количества тепла; -охлаждение газопаровой смеси от 1000 до 400 в котле-утилизаторе - разбавление газопаровой смеси воздухом до оптимального для контактирования состава - контактирование в контактных аппаратах,термостатируемых введением воздуха между слоями катализатора - охлаждение конверитрованного газа в башнях,орощаемых серной кислотой с образованием продукционной серной кислоты и сернокислого тумана,улавливаемого в электрофильтрах. Совершенствование сернокислого производства 1.Расширение сырьевой базы за счет использования отходящих газов котельных теплоэлектроцентралей и различных производств 2.Повышение единичной мощности установок 3.Интенсификация процесса обжига сырья путем использования кислорода или воздуха, обогащенного кислородом 4.Повышение давления в процессе 5.Применение новых катализаторов с повышенной активностью и низкой температурой зажигания 6. Повышение концентрации оксида серы в печном газе, подаваемом на контактирование 7.Использование тепловых эффектов химических реакций .Внедрение реакторов кипящего слоя на стадиях обжига сырья и контактирования |