Lịch sử sản xuất axit H2SO4

Chia sẻ: Phạm Ngọc Mùi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:65

Thêm vào BST

Báo xấu

181
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Quá trình sản xuất H2SO4 đã được phát hiện từ rất lâu khoảng 1000 năm trước Thế kỷ 15 chưng cất khô sắt sunfat 1740 – Nhà máy đầu tiên ở Anh, đun nóng lưu huỳnh + muối nitrate và nước Cuối thế kỷ 19, oxi hóa SO2 bằng NO2 1831 (Anh), oxi hóa = xúc tác Pt 1931 (LB Nga), oxi hóa = V2O5

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Lịch sử sản xuất axit H2SO4

LỊCH SỬ SẢN XUẤT AXIT H2SO4 Quá trình sản xuất H2SO4 đã được phát hiện từ rất lâu khoảng 1000 năm trước Thế kỷ 15 chưng cất khô sắt sunfat 1740 – Nhà máy đầu tiên ở Anh, đun nóng lưu huỳnh + muối nitrate và nước Cuối thế kỷ 19, oxi hóa SO2 bằng NO2 1831 (Anh), oxi hóa = xúc tác Pt 1931 (LB Nga), oxi hóa = V2O5
HIỆN NAY Sản lượng trên trên thế giới là 150-200 triệu tấn/năm Hơn 1800 cơ sở sản xuất Ứng dụng: • Sản xuất phân bón: 30% • Luyện kim • Công nghiệp hóa chất ( tổng hợp sợi, thuốc nhuộm...) Nguyên liệu: • Quặng pirite, • Lưu huỳnh • SO2, H2S (khí thải) • => Xu hướng giảm nguồn nguyên liệu quặng, tăng sử dụng khí thải dầu mỏ, hóa dầu, luyện kim...
Sơ đồ sản xuất H2SO4 với nguyên liệu chính là lưu huỳnh
Các giai đoạn công nghệ chính: 1) Nhận SO2 2) Xử lý khí SO2 3) Oxi hóa SO2 4) Hấp thụ SO3 5) Làm sạch khí thải
Tháp oxi hóa tại công ty supephotphat Lâm Thao: 1) Chất xúc tác; 2) Sàn đỡ xúc tác; 3) Ống trao đổi nhiệt.
Nhận khí SO2 • Đốt lưu huỳnh • Nung pirite FeS2 • Oxi hóa H2S • Khí thải từ dầu mỏ, hóa dầu, luyện kim  SO2 từ pirit và khí thải luyện kim chứa bụi và tạp chất không mong muốn???  SO2 từ khí thải dầu mỏ có độ ẩm cao. Để nhận được H2SO4 đậm đặc thì CSO2 ≥ CH2O
Xử lý khí • Khử bụi: hàm lượng 300 – 1000 mg/m3 sử dụng ly tâm, lọc điện • Khử mù axit hình thành khi nhiệt độ khí giảm = lọc điện • Khử xúc tác và tạp chất độc (As2O3, SeO2, SiF4) = tháp hấp thụ • Làm khô khí = H2SO4 đặc và ngưng tụ H2O tại nhiệt độ thấp
Oxi hóa SO2 • SO2 + O2 ↔ SO3 + 99 kJ/mol • Xúc tác V2O5 + K2S2O7/SiO2 • Cơ chế: • [A]:
Xúc tác V2O5
Oxi hóa SO2 • Phản ứng thuận nghịch + tỏa nhiệt T = T0 + ∆Tad.x . ∆Tad. =
Chuyển dịch cân bằng trong phản ứng oxi hóa SO2 • Giảm nhiệt độ và thu nhận SO3 từ hỗn hợp phản ứng. • Giảm nhiệt độ sẽ tăng độ chuyển hóa, nhưng 1) Giảm vận tốc phản ứng 2) Giảm hoạt tính xúc tác => Thoát nhiệt trung gian tại vùng phản ứng và hấp thụ SO3
Phản ứng trong các tầng xúc tác với thoát nhiệt trung gian Nhiệt độ trong các tầng xúc tác từ 360 – 3800C đến 600 - 6500C Độ chuyển hóa không có thoát nhiệt trung gian là 60 – 75 %, còn có thoát nhiệt là 96 – 98% Các phương án thoát nhiệt: 1) Thiết bị trao đổi nhiệt bên trong và bên ngoài 2) Làm lạnh khí đầu vào 3) Xúc tác tầng sôi
Hấp thụ trung gian SO3 với quá trình tiếp xúc đôi và hấp thụ đôi => Hiệu xuất đạt 99,95%
Giản đồ pha của hệ thống H2O – H2SO4 – SO3
Sơ đồ hấp thụ SO3
Hấp thụ SO3 • Để khắc phục hiện tượng “mù” axit sunfuric, người ta dùng oleum để hấp thụ (dung dịch SO3 trong H2SO4đậm đặc). Oleum hòa tan SO3 tự do tạo thành dung dịch axit sunfuric. • Thường dùng hai tháp hấp thụ đặt liền nhau để hấp thụ hoàn toàn SO3 trong hỗn hợp khí (99%). Làm nguội khí SO3 đến 300C, giữ nhiệt độ trong tháp không quá 600C, bằng cách làm nguội dung dịch tưới