Производство серной кислоты
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
ttp://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=__&action=edit&redlink=1> и промежуточные продукты в производстве красителей);
oалкилирования (получение изооктана ) и др.
Самый крупный потребитель серной кислоты - производство минеральных удобрений. На 1 т P2O? фосфорных удобрений расходуется 2,2-3,4 т серной кислоты, а на 1 т (NH4)2SO4 - 0,75 т серной кислоты. Поэтому сернокислотные заводы стремятся строить в комплексе с заводами по производству минеральных удобрений.
Серная кислота и олеум - очень едкие вещества. Они поражают кожу, слизистые оболочки, дыхательные пути (вызывают химические ожоги .
Производимая серная кислота должна соответствовать определенным стандартам:
Кислота серная техническая ГОСТ 2184-77
Кислота серная аккумуляторная. Технические условия ГОСТ 667-73
Кислота серная особой чистоты. Технические условия ГОСТ 14262-78
Реактивы. Кислота серная. Технические условия ГОСТ 4204-77
Глава 2. Сырье, топливо, основные и вспомогательные материалы
Таблица 1. Характеристика сырья, топлива, основных и вспомогательных технологических материалов
Наименование:НД:Химический состав, физические свойства: Порядок транспортировки и хранения:Сернистый газТИ 01-03-2005SO2 - 6,0 12,0% O2 - 13,0 16,0% SO3 - 0,1 0,2% N2 - 74 - 77% Пыль 0,1 - 0,2 г/нм3 Состав пыли: As - 10 30 мг/нм3 F - 10 20 мг/нм3 Cl - 70 150 мг/нм3 Hg - 20 100 мг/нм3 Se - ? 4 мг/нм3Нагнетателями по газоходамПриродный газГОСТ 5542-87Число Воббе - 39400 52 000 кДж/м3 (9850 13 000) кКал/м3По газопроводу под давлением 303 кПа (3 атм.)Сода кальцинированная техническаяГОСТ 5100-85Массовая доля, %, Na2CO3 не менее 98,5Поступает в пятислойных ламинированных бумажных мешках марки ПМ по ГОСТ 2226-88Ванадиевый катализатор ТУ 48-0323-6-90СВД (КД): Каталитическая активность, % - не менее - при 4850С - 83,0; при 4200С - не нормируется Содержание V2O5 не менее 6,5 %. СВНТ (КД): Каталитическая активность, % - не менее - при 4850С - 83,0; при 4200С - 35,0 Содержание V2O5 не менее 6,5 %. СВД (К-Д.К): Каталитическая активность, % - не менее - при 4850С - 85,0; при 4200С - 50,0 Содержание V2O5 не менее 6,5 %.Поступают в комбинированной упаковке: - тара внутренняя - мешок полиэтиленовый; - тара наружная - барабан картонно-набивной
Глава 3. Описание и режимные параметры технологического процесса
Графическая технологическая схема производства серной кислоты методом двойного контактирования представлена в приложении, схемой №2.
Получение обжигового газа из руды.
Суммарную реакцию обжига руды можно представить в виде реакции с колчеданом 4FeS2 +11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2, где ?Н=-853,8 кДж?моль FeS2, или 7117 кДж ?кг. Фактически она протекает через несколько последовательно-параллельных стадий. Сначала происходит медленная эндотермическая реакция термического разложения дисульфида железа, а затем начинаются сильно экзотермические реакции горения паров серы и окисления сульфида железа FeS.
Руды, применяемые для обжига, предварительно обогащают флотацией. Флотационная руда содержит ряд примесей (в частности, соединения мышьяка, селена, теллура, фтора), которые при обжиге переходят в состав обжигового газа в виде оксидов As2O3, SeO2,TeO2 и фторсодержащих газообразных соединений HF, SiF4. Наличие этих соединений обусловливает необходимость последующей очистки газа. В состав обжигового газа входит также небольшое количество триоксида серы SO3.
Обжиг руды - типичный гетерогенный процесс в системе газ - твердое, который можно описать моделью с фронтальным перемещением зоны реакции. В соответствии с этой моделью процесс включает ряд диффузионных стадий и саму химическую реакцию, также многостадийную. Для увеличения скорости процесса стремятся прежде всего уменьшить сопротивление диффузионных стадий, т. е. не проводить обжиг колчедана в диффузионной области. Это может быть достигнуто измельчением твердой фазы и интенсивной турбулизацией потока. Наиболее удобным аппаратом для этой цели является печь с псевдосжиженным слоем колчедана (печь кипящего слоя КС).
Температура процесса должна быть достаточно большой для обеспечения высокой скорости реакции. При низких температурах (ниже 500?C) не может протекать эндотермическая реакции термического разложения сульфидов металлов. Однако проведение обжига при очень высоких температурах может вызвать нежелательный физический процесс спекания частиц горящего материала, приводящий к увеличению их размеров. Следствием этого явится увеличение времени полного п