To tylko jedna z 7 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
przemysł siarkowy - komorowa metoda wytwarzania kwasu siarkowego (ppt)
Kwas siarkowy dawniej otrzymywany był metodą komorową, obecnie jest otrzymywany metodą kontaktową (utlenianie SO2 do SO3 tlenem z powietrza w obecności platyny lub tlenku wanadu(V) jako katalizatora).
Metoda komorowa- oparta na wykorzystaniu urządzeń typu komór wykonanych z ołowiu, pierwotnie do przeprowadzenia w fazie gazowej reakcji utleniania tlenku azotu, o której sądzono, że stanowi czynnik ograniczający szybkość procesu.
Metoda wieżowa- zmodernizowana metoda komorowa. Rozbudowa i zwiększenie ilości wież (Glovera i Gay- Lussaca) kosztem komór na skutek stwierdzenia, że istotnym ograniczeniem szybkości jest szybkość rozpraszania ciepła reakcji, co doprowadziło do rozbudowy komór, systemu ich zraszania, a także zastosowania wypełnienia
Komorowa metoda to przemysłowa metoda otrzymywania kwasu siarkowego(VI). Polega na utlenianiu tlenku siarki(IV), SO2, za pomocą tlenków azotu rozpuszczonych w kwasie siarkowym(VI) — tzw. nitrozy — w komorach ołowianych, i absorpcji powstającego tlenku siarki(VI), SO3, w wodzie.
NO2 + SO2 = NO + SO3 SO3 + H2O = H2SO4 Pod wpływem wody kwas nitrozylosiarkowy ulega hydrolizie tworząc kwas siarkowy i odtwarzając tlenki azotu, które mogą ponownie wejść w reakcje.
2HOSO2ONO + H2O = 2H2SO4 + NO + NO2 Dokładny mechanizm tworzenia się H2SO4 w metodzie wieżowej nie jest do końca wyjaśniony. Kwas nitrozylosiarkowy odgrywa według Lungego istotną rolę, dwutlenek siarki bowiem, bardzo niechętnie łączy się z tlenem, znacznie łatwiej tworzy kwas nitrozylosiarkowy w którym siarka jest już na +6 stopniu utleniania.
Według nowszej teorii Malina kwas nitrozylosiarkowy może się tworzyć tylko w jednej z wież zwanej wierzą Gay-Lussaca:
2H2SO4 + NO +NO2 = 2ONOSO3H +H2O
W pozostałych wierzch H2SO4 jest na to zbyt niskie i zasadniczą reakcją w procesie wieżowym jest utlenianie kwasu siarkowego przez kwas azotowy:
H2SO3 + 2HNO2 = H2SO4 + 2NO +H2O
Powstający SO3 tworzy z doprowadzaną wodą kwas siarkowy około 60-procentowy (w metodzie komorowej) lub ok. 75-procentowy (w metodzie wieżowej). Od lat 30 XX wieku stosuje się katalizator wanadowy (V2O5 na żelu krzemionkowym). Metoda ta nie ma dużej wydajności i jest męcząca. W przemyśle używa się metody kontaktowej. Obecnie zastąpiona metodą kontaktową.
usuwanie i neutralizacja SOx
W ostatnich latach na całym świecie poświęca się dużo uwagi problemowi ochrony powietrza przed zanieczyszczeniem tlenkami siarki odprowadzanymi do atmosfery z innymi odlotowymi gazami przemysłowymi (NOx, COx, lotne związki organiczne). Rosnące zagrożenie zanieczyszczenia atmosfery SO
(…)
… absorpcji w roztworze kwasu siarkowego: aby zastosować roztwór kwasu siarkowego do absorpcji SO2 trzeba wprowadzić do układu utleniacz (ozon lub nadtlenek wodoru) albo katalizator w postaci jonów manganowych lub żelazowych. W opracowanej w Japonii metodzie CT-101 używa się jonów żelazowych jako katalizatora. Metoda polega na absorpcji SO2 w roztworze kwasu siarkowego, utlenieniu powietrzem i neutralizacji…
…. Metoda adsorpcyjna Zastosowanie adsorbentów opartych na węglu do oczyszczania spalin z ditlenku siarki jest obiecującą alternatywą mokrych metod, nastręczających trudności z zarastaniem instalacji, ścisłym przestrzeganiem pH środowiska, podgrzewaniem oczyszczonych gazów i utylizacją odpadów. Proces adsorpcji przebiega najskuteczniej w niskich temperaturach, jednak wystarczającą dla celów odsiarczania spalin adsorpcję SO2 można osiągnąć w temperaturach znacznie wyższych. Pozwala to na odpowiednią dyfuzję oczyszczonych gazów bez ich dodatkowego podgrzewania. Zużyty adsorbent po wyczerpaniu zdolności chłonnych jest regenerowany w drodze podgrzewania, co powoduje desorpcję SO2. Strumień stężonego SO2 po desorpcji może być użyty do wytwarzania kwasu siarkowego, siarki elementarnej lub skroplonego SO2. W procesie adsorpcji SO2 ze spalin występuje zarówno adsorpcja fizyczna, jak i chemiczna. Adsorbent z materiału węglowego, takiego jak węgiel aktywny lub specjalny koks, katalizuje proces utleniania tlenem SO2 do SO3, z kolei jednoczesna adsorpcja SO3 i pary wodnej prowadzi do powstania kwasu siarkowego gromadzącego się w porach adsorbentu. W trakcie adsorpcji na powierzchni adsorbentu (koksu) gromadzi…
… lotnego - zbędność podgrzewania oczyszczonych gazów - brak odpadów - pełna utylizacja SO2
Do głównych wad metody zalicza się: - pogarszanie właściwości adsorbentu w czasie pracy - znaczne rozmiary instalacji …
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)