Công nghệ sản xuất axit

Tham khảo tài liệu công nghệ sản xuất axit, kỹ thuật - công nghệ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ sản xuất axit 30 CHÆÅNG IV CÄNG NGHÃÛ SAÍN XUÁÚT AXIT SUNFUARICI. Khaïi niãûm chung: 1/ Caïc tênh cháút cuía axit sunphuaric: - Axit sunphuaric laì mäüt cháút loíng nhåït, khäng maìu, säi dæåïi aïp suáút thæåìng åínhiãût âäü 296.2oC. - Axit sunphuaric coï thãø hoaì tan trong næåïc våïi mäüt báút kç tè lãû naìo, taûo thaình caïcloaûi hydrat H2SO4.H2O, H2SO4.2H2O, ..., H2SO4.42H2O. Trong ké thuáût, ngæåìi ta goüichung dung dëch cuía H2SO4 trong næåïc åí caïc näöng âäü (H2SO4+nH2O) laì axit sunphuaric. - Axit sunphuaric cuîng taûo thaình caïc håüp cháút våïi SO3, taûo thaình H2SO4.SO3, vaìH2SO4.2SO3 , goüi laì oleum (näöng âäü oleum âæåüc xaïc âënh bàòng % troüng læåüng SO3 tæû dotrong axit) - Axit sunphuaric hoaì tan âa säú caïc kim loaûi vaì âáøy âæåüc caïc axit khaïc ra khoíimuäúi cuía chuïng, vaì âäút chaïy táút caí caïc tãú baìo âäüng thæûc váût do tênh huït næåïc cuía noï. 2/ ÆÏïng duûng cuía axit sunphuaric: Axit sunphuaric laì mäüt trong nhæîng håüp cháút vä cå cå baín coï vai troì quan troüngnháút trong cäng nghãû hoaï hoüc. Axit sunphuaric âæåüc sæí duûngk háöu hãút trong caïc ngaìnhcäng nghiãûp: hoaï cháút, phán boïn (sunphephätphat, amänisunphat, ...), âiãöu chãú caïc loaûiaxit khaïc (HCl, H3PO4, HF, ...), thuäúc nhuäüm, sån, thuäúc näø, cháút táøy ræía täøng håüp, cháútdeío, este, ngaình luyãûn kim, cäng nghãû vaíi såüi, accu, thæûc pháøm, ... 3/ Caïc phæång phaïp saín xuáút axit sunphuaric: Hiãûn nay saín xuáút axit sunphuaric bàòng caïch cho næåïc taïc duûng våïi khê anhydricsunphuaric (SO3). Quaï trçnh naìy gäöm 3 giai âoaûn: - Âiãöu chãú khê sunphuarå (SO2) tæì quàûng pyrit (FeS2) hoàûc âäút læu huyình (S). - Oxy hoaï SO2→ SO3: 2 SO2 + O2 → SO3 SO3 + H2O → H2SO4 - Háúp thuû SO3 bàòng H2O: Trong cäng nghiãûp coï hai phæång phaïp saín xuáút H2SO4 chuí yãúu khaïc nhau åí giaiâoaûn oxy hoaï SO2→ SO3 . Âoï laì phæång phaïp tiãúp xuïc (xuïc taïc ràõn) vaì phæång phaïpNiträza (duìng nitå oxyt cháút chuyãøn oxy)II. Âiãöu chãú khê sunphuarå: 1/ Nguyãn liãûu laì quàûng pyrit: - Thaình pháön chuí yãúu laì FeS2 , ngoaìi ra coìn coï caïc håüp cháút sunphua cuía Cu, Zn,Pb, ... vaì muäúi sunphat cuía K, Mg, Ag, Au, ... Khi âäút quàûng seî xaíy ra caïc phaín æïng: 4 FeS2 + 11O2 = 8SO2 + 2Fe2O3 ÅÍ nhiãût âäü cao vaì dæ nhiãöu oxy thç phaín æïng xaíy ra nhæ sau: 3 FeS2 + 8O2 = 6SO2 + Fe3O4 31 Caïc phaín æïng âãöu toaí nhiãût vaì nhiãût toaí ra âuí âãø duy trç quaï trçnh âäút quàûng,khäng cáön phaíi cung chap nhiãût tæì bãn ngoaìi. - Coï hai kiãøu loì âäút quàûng pyrit: loì táöng säi vaì loì táöng cå khê (BXZ Liãn Xä), loaûinaìy hiãûn nay êt âæåüc sæí duûng vç kãút cáúu phæïc taûp vaì nàng suáút tháúp. * Så âäö nguyãn lê cuía loì táöng säi (Hçnh 4.1.) - Loì hçnh truû bàòng theïp, bãn trong coï loït mäüt låïp váût liãûu chëu læía (1). Phêa dæåïi coïghi loì (2). Quàûng âæåüc nghiãön nhoí cåî haût 6mm âæa vaìo phêa trãn læåïi (ghi loì). Khäng khêâæåüc thäøi tæì dæåïi lãn qua læåïi, våïi täúc âäü âuí âãø duy trç låïp quàûng åí traûng thaïi lå læîng,âæåüc goüi laì táöng säi. - Quaï trçnh âäút âæåüc tiãún haình liãn tuûc, khäng khê, quàûng âæa liãn tuûc vaìo vaìquàûng thiãu âæåüc liãn tuûc láúy ra. Khê SO2 láúy ra trãn thaïp. Khê ra khoíi loì táöng säi âemtheo mäüt læåüng buûi låïn tåïi 90%-95% khäúi læåüng quàûng thiãu. - Nhiãût âäü táöng säi phaíi duy trç åí 750oC âãø caïc haût quàûng thiãu khäng dênh âæåücvåïi nhau. Âãø duy trç nhiãût âäü naìy trong táöng säi thæåìng bäú trê caïc thiãút bë laìm laûnh bàòngnæåïc hoàûc hãû thäúng caïc äúng loì håi âãø ruït nhiãût do phaín æïng âäút quàûng toaí ra. Do âoï, táöngsäi coï taïc duûng phuû laì saín xuáút håi næåïc. Kiãøu loì táöng säi cuîng coï thãø duìng âäút læu huyình. Æu âiãøm: cáúu taûo âån giaín, dãù âiãöu khiãøn. Khê SO2 coï näöng âäü äøn âënh, læåüng læuhuyình coìn laûi trong quàûng tháúp. Nhæåüc âiãøm: täún nàng læåüng âãø thäøi khäng khê nhàòm duy trç quàûng åí traûng thaïitáöng säi vaì khê SO2 chæïa nhiãöu buûi (300g/m3) 2/ Nguyãn liãûu laì læu huyình: S + O2 = SO2 Phaín æïng naìy xaíy ra nhanh vaì toaí nhiãût. Hiãûn nay, ngæåìi ta sæí duûng räüng raîi laì âäútlæu huyình loíng. * Så âäö læu trçnh âäút læu huyình loíng (Hçnh 4.2.) - Læu huyình âæåüc âæa vaìo ngàn thæï nháút cuía näöi náúu (1). Læu huyình chaíy loíngâæåüc båm (2) âæa qua thiãút bë loüc (3) âãø taïch taûp cháút ...