Prepararea acidului sulfuric în industrie - portal educațional și mesajul de bord
Toate metodele industriale pentru producerea de acid sulfuric H2 SO4 pe bază de la primirea de către orice SO2. oxidarea ulterioară a SO3 și transformarea acesteia în acid sulfuric.
Sulf (IV) OXIDCHIRAL cel mai frecvent produsă prin arderea sulfului sau H2S sau minereurilor cu conținut de sulfuri metalice (ZnS, Cu2 S, PbS, CuS, etc.) prăjire. In multe fabrici pentru producerea de acid sulfuric pentru a produce SO2 utilizat pirită prăjire:
Acest proces eterogen și viteza acestuia depinde de zona de contact dintre oxigenul din aer și particule FeS2. De aceea pirită prăjire se realizează pe baza unui pat „fluidizat“, în care particule fin divizate FeS2 ținut în suspensie într-un curent de aer de alimentare.
gazelor de eșapament calcinat conține o cantitate semnificativă de SO2. azot, oxigen, vapori de apă, praf, impurități diverse substanțe conținute în minereu și formate în timpul arderii. În acest sens, este curățat cu grijă de praf, apă și impurități care pot „otravă“, așa cum este utilizat în catalizator etapă ulterioară.
Oxidarea SO2 la SO3 se efectuează în aparatul de contact în prezența unui catalizator solid (cel mai frecvent utilizate pentru aceste scopuri compus de vanadiu (V2 O5), platina.
reacția de oxidare a SO2 este exotermă și reversibil:
La temperaturi ridicate (t> 600 ° C) a echilibrului său mutat aproape complet în partea stângă, cu toate acestea în timpul prăjirii SO3 pirita nu este format, deoarece temperatura în patul fluidizat este menținut la 900 C, prin căldura eliberată în timpul reacției.
Catalizatorul în a doua etapă este necesară pentru a reduce temperatura de proces, dar suficient de mare pentru a menține viteza. Optimal în această etapă este o temperatură de 400-500 ° C
Pentru a mări randamentul de SO3. în afară de reducerea temperaturii utilizate și, de asemenea, o creștere a presiunii (≈ 200 kPa).
presiuni mari sunt nedorite deoarece SO3 condensează astfel, cu ușurință în lichid.
Atunci când condițiile selectate optim randament SO3 poate depăși 90%.
S-a obținut în SO3 gazos a doua etapă sa concentrat absorb H2 SO4. Dizolvarea SO3 urmată de reacția cu H2 SO4. ceea ce duce la formarea acizilor polisernyh (vezi. riunok).
Rezultatul este un gros, uleios, abur pe aer lichid, care cuprinde pe lângă SO 3 și H 2 SO 4 de acid polisernye (majoritatea -H 2 S 2 O 7). Se numește oleum altfel.
Oleum transportat în consumatorii vagoane cisternă, unde este diluat cu H2O sau soluție H2 SO4 pentru a obține concentrația dorită de acid sulfuric:
Sub acțiunea H2O este ușor de rupt datorită S - O - S în acizi polisernyh, care sunt, de asemenea, transformate în H2 SO4.
Dacă producția de SO3 acid sulfuric pentru a absorbi apa o dată, H2 SO4 este produs sub formă de picături mici în suspensie. Ei, practic, nu se condensa în condițiile de reacție, astfel încât o „ceață de acid sulfuric“ este punct de vedere tehnic destul de dificil pentru a prinde și se transformă în lichid. Astfel, acidul sulfuric este preparat în industrie.