Производство серной кислоты из серы

Сжигание серыпроисходит значительно проще и легче, чем обжиг колчедан.

Технологический процесс производства серной кислоты из элементарной серы отличается от процесса производства из колчедана следующими особенностями:

– особая конструкция печей для получения печного газа;

– повышенное содержание оксида серы (4) в печном газе;

– отсутствие стадии предварительной очистки печного газа.

Принципиальная схема производства серной кислоты из серы представлена на рисунке:

 

 

сера вода абсорбент

воздух

серная кислота

пар

1 –осушка воздуха, 2- сжигание серы, 3- охлаждение газа,

4 –контактирование, 5 –абсорбция оксида серы (6).

Фактически сера перед горением плавится и испаряется и сгорает в газовой фазе. Горение серы представляет гомогенную экзотермическую реакцию, которой предшествует процесс перехода твердой серы в жидкое состояние и ее последующее испарение:

Sтв → Ѕжидк →Ѕпар.

Таким образом, процесс горения протекает в газовой фазе в потоке предварительно высушенного воздуха и описывается уравнением:

S + О₂ = SО₂ – ΔH

Для сжигания чистой серы применяют форсуночные и циклонные печи. Перед подачей в печь серу плавят в плавильном котле глухим паром, отфильтровывают от примесей и распыляют сжатым воздухом через форсунку в печи; при этом сера испаряется и сгорает. В форсуночной печи пермешивание серы с воздухом недостаточное, тормозится процесс диффузией и происходит экстенсивно. В циклонной печи благодаря тангенциальному подводу воздуха происходит исключительно сильное пермешивание паров серы с воздухом и интенсивность сгорания увеличивается.

Печной газ при сжигании серы отличается более высоким содержанием оксида серы (4) и не содержит значительного количества пыли. При сжигании самородной серы в нем также отсутствуют соединения мышьяка и селена, являющимися каталитическими ядами.

Товарные сорта серной кислоты

Современная промышленность выпускает несколько сортов серной кислоты и олеума, различающихся концентрацией и чистотой. Чтобы уменьшить возможность кристаллизации продуктов при перевозке и хранении, а также в самом производстве, установлены стандарты на товарные сорта, концентрации которых отвечают эвтектическим составам с наиболее низкими температурами кристаллизации.

Сорт продукта	Содержание Н2SО4, Н2 SО4 %	Содержание св. SО3, %	Температура, кристал ^0С
Башенная к-та		0.0	-29.5
Контактная к-та	92.5	0.0	-22
олеум	104.5		+2.0
Высокопроцент. олеум	114.6		-0.35