Виробництво сірчаної кислоти нітрозним способом, віртуальна лабораторія віртулаб

Технологічна схема виробництва сірчаної кислоти контактним шляхом добре відома з шкільних підручників. У нашій країні використовується і інший, так званий нітрозні, спосіб її отримання.

На першій стадії, однаковою для обох методів, отримують сірчистий ангідрит CO2. Початковою сировиною може бути, в принципі, будь-яка речовина, що містить сірку: природні сульфіди заліза (перш за все, пірит FeS2), а також сульфіди міді і нікелю, сульфідні поліметалічні руди, гіпс CaSO4.2H2O і елементарні сірка. Все більше і більше використовують гази, які виділяються при переробці та спалюванні горючих копалин (вугілля, нафти), що містять сполуки сірки.

Отриманий SO2 окислюють до H2SO4, використовується для цього в нітрозному методі використовується окисли азоту. З цієї стадії обидва методи відрізняються один від одного.

У спеціальній окисної вежі 3 змішують окис азоту NO і NO2 з повітрям в такому співвідношенні, щоб половина наявних NO і NO2.

В результаті газова суміш містить рівні NO і NO2. Вона подається в вежі 4 і 5, зрошувані 75% - ної сірчаної кислотою; тут суміш оксидів азоту поглинається з утворенням нітрозіллерной кислоти:

NO + NO2 + 2H2SO4 ®2NO (HSO4) + H2O

Розчин нітрозіллерной кислоти в сірчаної кислоті, званий нітроза, зрошує вежі 1 і 2, куди протитечією надходить SO2 і додається вода. В результаті гідролізу нітрозіллерной кислоти утворюється азотна кислота:

NO (HSO4) + H2O H2SO4 + HNO2

Вона - то і окисляє SO2 за рівнянням:

SO2 + 2HNO2 H2SO4 + 2NO

У нижній частині веж 1 і 2 накопичується 75% - ная сірчана кислота, природно, в більшій кількості, ніж її було витрачено на приготування нітроза (адже додається «новонароджена» сірчана кислота). Окис азоту NO повертається знову на окислення. Оскільки кілька її міряється з вихлопними газами, доводиться додавати в систему HNO3, що служить джерелом оксидів азоту.

Недолік баштового методу полягає в тому, що отримана сірчана кислота має концентрацію лише 75% (при більшій концентрації погано йде гідроліз нітрозіллерной кислоти). Концентрування ж сірчаної кислоти упариванием представляє додаткові труднощі. Перевага цього методу в тому, що домішки містяться в SO2, не впливають на хід процесу, так що вихідний SO2 досить очистити від пилу, тобто механічних забруднень. Природно, баштова сірчана кислота буває недостатньо чистою, що обмежує її застосування.

Схожі статті