Сырьё для серной кислоты

Исходными реагентами для получения серной кислоты могут быть элементная сера и серосодержащие соединения, из которых можно получить либо серу, либо диоксид серы. Такими соединениями являются сульфиды железа, цветных металлов (меди, цинка и др.), сероводород и ряд других сернистых соединений.

Традиционно основными источниками сырья являются сера и железный (серный) колчедан. Около половины серной кислоты получают из серы, треть – из колчедана. Значительное место в сырьевом балансе занимают отходящие газы цветной металлургии, содержащие диоксид серы. В целях защиты окружающей среды принимаются меры по использованию отходов в промышленности, содержащих серу. В атмосферу с отходящими газами тепловых электростанций и металлургических заводов выбрасывается диоксид серы значительно больше, чем употребляется для производства серной кислоты. В то же время отходящие газы – наиболее дешевое сырье, низкие оптовые цены и на колчедан, наиболее дорогостоящим сырьем является сера.

Получение серной кислоты включает несколько этапов. Первым этапом является получение диоксида серы окислением (обжигом) серосодержащего сырья. (При использовании в качестве сырья отходящих газов необходимость в этой стадии отпадает, так как обжиг сульфидов является одной из стадий других технологических процессов). Следующий этап превращение диоксида серы в триоксид серы. Для осуществления этого окислительного процесса необходимо, как правило, применение катализаторов. В зависимости от того, как осуществляется процесс окисления SO₂ в SO₃ различают два основных метода получения серной кислоты.

В контактном методе процесс окисления проводят на твердых катализаторах. Триоксид серы переводят в серную кислоту на последней стадии производства – абсорбции триоксида серы: SO₂ + H₂O ®H₂SO₄

При проведении процесса по нитрозному (башенному) методу в качестве переносчика кислорода используют оксиды азота. Окисление диоксида серы осуществляется в жидкой фазе и конечным продуктом является серная кислота:

SO₂+N₂O₃+H₂O®H₂SO₄+2NO.

В настоящее время в промышленности в основном применяют контактный метод получения серной кислоты, позволяющий использовать аппараты с большой интенсивностью.

Отдельные этапы получения серной кислоты могут быть по-разному скомбинированы в технологической схеме. Важнейшей задачей в производстве серной кислоты является повышение степени превращения SO₂ в SO₃. Помимо увеличения производительности по серной кислоте выполнение этой задачи позволяет решить и экологические проблемы – снизить выбросы в окружающую среду вредного компонента SO₂. Повышение степени превращения SO₂ может быть достигнуто разными путями. Наиболее распространенный из них – создание схем двойного контактирования двойной адсорбции (ДКДА).

Другим возможным вариантом решения той же задачи является проведение процесса по циклической (замкнутой) схеме с применением технического кислорода. В каждой схеме можно выделить четыре основные крупные стадии:

1) получение обжигового газа, содержащего диоксид серы;

2) подготовка обжигового газа к контактному окислению;

3) каталитическое окисление диоксида серы;

4) адсорбция триоксида серы.

Поиск по сайту: