Последней стадией процесса производства серной кислоты контактным способом является абсорбция триоксида серы из газовой смеси и превращение его в серную кислоту. При выборе абсорбента и условий проведения стадии абсорбции необходимо обеспечить почти 100%-ное извлечение SO3 из газовой фазы. Для полного извлечения SO3 необходимо, чтобы равновесное парциальное давление SO3 над растворителем было ничтожно малым, так как при этом будет велика движущая сила процесса абсорбции. Однако в качестве абсорбента нельзя использовать и такие растворы, над поверхностью которых велико равновесное парциальное давление паров воды. В этом случае еще не растворенные молекулы SO3 будут реагировать с молекулами воды в газовой фазе с образованием паров серной кислоты и быстро конденсироваться в объеме с образованием мельчайших капель серной кислоты, диспергированных в инертной газовой среде – азоте, т. е. с образованием серно кислотного тумана:
SO3(Г) + H2O(Г) - H2SO4(Г) - H2SO4(ТУМАН); ∆Η < 0
Туман плохо улавливается в обычной абсорбционной аппаратуре м в основном уносится с отходящими газами в атмосферу, при этом загрязняется окружающая среда и возрастают потери серной кислоты.
Высказанные соображения позволяют решить вопрос о выборе абсорбента. Диаграмма фазового равновесия пар – жидкость для системы H2O – H2SO4 – SO3 (см. рис. 1) показывает, что оптимальным абсорбентом является 98,3%-ная серная кислота (техническое название – моногидрат), соответствующая азеотропному составу. Действительно, над этой кислотой практически нет ни паров воды, ни паров SO3. Протекающий при этом процесс можно условно описать уравнением реакции:
SO3 + n H2SO4 + H2O - (n +1)H2SO4
Использование в качестве поглотителя менее концентрированной серной кислоты может привести к образованию сернокислотного тумана, а над 100%-ной серной кислотой или олеумом в паровой фазе довольно велико равновесное парциальное давление SO3, поэтому он будет абсорбироваться не полностью. Однако если в ачестве одного из продуктов процесса необходимо получить олеум, можно совместить абсорбцию олеумом (1-й абсорбер) и абсорбцию 98,3%-ной кислотой (2-й абсорбер).
В принципе при высоких температурах над 98,3%-ной кислотой может быть значительным парциальное давление паров самой кислоты, что также будет снижать степень абсорбции SO3. Ниже 100˚C равновесное давление паров H2SO4 очень мало и поэтому может быть достигнута практически 100%-ная степень абсорбции.
Таким образом, для обеспечения высокой степени поглощения следует поддерживать в абсорбере концентрацию серной кислоты, близкую к 98,3%, а температуру ниже 100˚C. Однако в процессе абсорбции SO3 происходит закрепление кислоты (повышение ее концентрации) и в силу экзотермичности реакции увеличивается температура. Для уменьшения тормозящего влияния этих явлений абсорбцию ведут так, чтобы концентрация H2SO4 при однократном прохождении абсорбера повышалась только на 1 – 1,5%, закрепившуюся серную кислоту разбавляют в сборнике до концентрации 98,3%, охлаждают в наружном холодильнике и вновь подают на абсорбцию, обеспечивая высокую кратность циркуляции.
При подготовке данной работы были использованы материалы с сайта studentu
Другие работы по теме:
Анализ состояния атмосферного воздуха города Донецка
Данная работа посвящена анализу источников загрязнения атмосферного воздуха г. Донецка, расчету техногенных спектров с целью выявления тех веществ, которые наносят наибольший вред окружающей среде и здоровью населения.
Кислотные осадки
Дождь, снег или дождь со снегом, имеющие повышенную кислотность. Кислотные осадки возникают главным образом из-за выбросов оксидов серы и азота в атмосферу при сжигании ископаемого топлива (угля, нефти и природного газа).
Серная кислота и экология биосферы
Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия №26 Серная кислота и экология биосферы Реферат Выполнила ученица 8-2 класса Л.Глазунова Челябинск 2004
Методы расчетов выбросов и сбросов вредных веществ
Расчет массы продуктов сгорания: частиц золы и недотопа; окислов серы, азота и бензопропилена, выбрасываемых с продуктами сгорания, окиси углерода, триоксида серы и пентаоксида ванадия, высоты дымовой трубы с учетом ПДК. Выбор батарейного циклона.
Источники загрязнения атмосферного воздуха
Сброс загрязняющих веществ может осуществляться в различные среды: атмосферу, воду, почву. Выбросы в атмосферу являются основными источниками последующего загрязнения вод и почв в региональном масштабе, а в ряде случаев и в глобальном.
Р-элементы. Сера
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»
Сера 3
Для того чтобы произвести одну тонну целлюлозы, нужно затратить более 100 кг серы Среди вещей, окружающих нас, мало таких, для изготовления которых не нужны
Фуран. Тиофен. Пиррол
Понятие и характеристика таких соединений как: фуран, тиофен, пиррол и др., их описание и характеристика. Свойства химических соединений и методика их получения. Кислотно-основные свойства. Реакции электрофильного замещения. Восстановление соединений.
Производство серной кислоты из серы
Московская Государственная Академия Тонкой Химической Технологии Имени М.В. Ломоносова Курсовая Работа По дисциплине: Основы Химической Технологии
Органические соединения серы
Меркаптаны (тиолы) Тиоэфиры (сульфиды) Циклические оединения серы Сульфо- Сульфо - кислоты хлориды Общая Формула R-S-H R-S-R моноциклические полициклит-
Сорта нефти
Сорта нефти Важнейшим источником получения различных углеводородов в промышленности является нефть.Нефть представляет собой маслянистую жидкость обычно тёмного цвета со своеобразным запахом. Она легче воды и в воде не растворяется.
Органические соединения серы
Органические соединения серы. Меркаптаны (тиолы) Тиоэфиры (сульфиды) Циклические соединения серы Сульфо- Сульфо - кислоты хлориды Общая Формула R-S-H
Производство серной кислоты
Свойства, области использования, сырье и технология изготовления серной кислоты, а также характеристика прогрессивных способов и перспектив развития ее производства. Анализ динамики трудозатрат при развитии технологического процесса серной кислоты.
Производство серной кислоты
Товарные и определяющие технологию свойства серной кислоты. Сырьевые источники. Современные промышленные способы получения серной кислоты. Пути совершенствования и перспективы развития производства. Процесса окисления сернистого ангидрида. Катализатор.
Производство серной кислоты
Серная кислота как один из основных многотоннажных продуктов химической промышленности, сферы и направления ее практического применения на сегодня. Типы кислоты и их отличительные признаки. Этапы производства данного продукта, сырье для процесса.
Бенгальские огни
Составы для бенгальских огней проще всего сжигать без гильз. Для этого насыпают состав конусообразной кучкой на кирпич или железную пластинку. При таком способе получается чистый сильный огонь, но продолжительность горения невелика. Время горения можно удлинить, высыпав порошок на полоску железа узкой лентой и поджечь ее с противоположной направлению ветра стороны.
Получение серной кислоты
Контактный метод получения серной кислоты. Рассмотрим процесс получения серной кислоты контактным методом из двух видов сырья: серного (железного) колчедана и серы.
Контактное окисление диоксида серы
Реакция (III) окисления диоксида серы характеризуется очень высоким значением энергии активации и поэтому практическое ее осуществление возможно лишь в присутствии катализатора.
Сера в организме человека
Структура. Суточная потребность и основные источники поступления. Функции. Транспорт. Преобразование и распределение. Клинические проявления и влияние на структуры организма.
Определение статистических показателей
Цель работы: Определение статистических показателей характеризующих качество доменного шлака и оценка основных свойств этого шлака. Задачи: Определить статистические показатели
Соединения Сера–Кислород
Было показано, что 1, 2-циклические сульфиты реагируют с ацетатом натрия либо по механизму SN2 с атакой углерода с получением γ - лактонов, либо атакой группы S=O, с получением ацеталей.
Серная кислота
Технология серной кислоты. Сырье для серной кислоты и методы ее получения.
Получение серной кислоты
Контактный метод получения серной кислоты. Получение H2SO4 из колчедана. Получение H2SO4 из серы. Получение обжигового газа из серы.
Содержание общей серы в угольных пластах на шахтах Украины
Повышенное содержание серы в углях снижает их качество, обусловливает при энергетическом использовании значительный рост расхода топлива и опасность загрязнения среды токсичными оксидами серы, а при коксовании — ухудшение качества кокса.
Формы серы и азота в органической массе углей
Содержание серы в углях различных бассейнов и месторождений России варьирует в широких пределах – от долей процента до 7-9%. В углях других стран содержание органической серы может достигать 10-12% (угли Раша в Югославии).
Абсорбция
Абсорбцией называют процесс поглощения газа жидким поглотителем, в котором газ растворим в той или иной степени. Обратный процесс – выделение растворенного газа из раствора – носит название десорбции.
Абсорбция газов
Абсорбция газов (лат. absorptio, от absorbeo-поглощаю), объемное поглощение газов и паров жидкостью (абсорбентом) с образованием раствора.