Презентация на тему "Производство серной кислоты H2SO4"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Производство серной кислотыH2SO4

  « Едва найдется другое, искусственно добываемое вещество, столь часто применяемое в технике, как серная кислота…» (Д. И. Менделеев)

• 
  Слайд 2

  Серная кислота

  H2SO4 cуществует в природе как самостоятельное химическое соединение, представляет собой бесцветную маслянистую жидкость без запаха плотностью 1,83 г/см3 Пагубно действует на растительные и животные ткани, отнимая от них воду, вследствие чего они обугливаются С водой смешивается во всех соотношениях, причём при разбавлении соединения водой происходит сильное разогревание, сопровождающееся разбрызгивание жидкости. Разбавляем по правилу: «Химик! Запомни как оду! Лей кислоту в воду!!!» Одна из самых сильных кислот. В водных растворах практически полностью диссоциирует на ионы: H2SO4= 2 Н+ + SO42- Раствор оксида серы (+6) SO3в серной кислоте называется олеумомH2SO4●SO3

• 
  Слайд 3

  История развития производства

  VIII век – арабский алхимик Аджабир ибн Хайян получил «кислые газы» из «зеленого камня» (железного купороса). IX век – персидский алхимик Ар-Рази получал прокаливанием смеси медного и железного купороса XIII век – европейский алхимик Альберт Магнус усовершенствовал способ. XV век – алхимики 300 лет получали серную кислоту из пирита FeS2 В середине XVIII столетия было обнаружено, что свинец не растворяется в серной кислоте, поэтому стеклянное оборудование заменили на металлическое 1740-46 г.г. – был построен первый сернокислотный завод в Англии с использованием свинцовых камер. 1926 г. – в СССР построена первая башенная установка на Полевском металлургическом заводе (Урал) - малоэффективна. 1903 г. – запуск первой в России контактной установки на Тентелеевском химическом заводе (Петербург), к 1913 г. работало 6 систем (производство до 5 тыс.т.). Далее контактная система получила распространение во всём мире (Германия, Англия, США…)

• 
  Слайд 4

  Исходное сырье

  Сырьё – исходный материал для производства промышленных продуктов. В мире 75% получают из серы. В России 60% получают из серы. В Японии 60% из отходящих газов. S(самородная сера) H2S(сероводород) Cu2S, ZnS, PbS (цветные металлы) CaSO4*2H2O(гипс) FeS2(пирит) – содержание серы 54,3%. Концентраты минерала получают в результате обогащения руд цветных металлов на обогатительных фабриках. С 2005 г. пиритный концентрат для поставляется только с УчалинскогоГОКа (годовая мощность 2,5 млн.т), входящего в состав Уральской горно-металлургической компании.

• 
  Слайд 5

  Технологическая схема производства

  пирит сжигание Ваннадиевый катализатор Поглотительная башня серная кислота теплота Воздух (+кислород) теплота склад SO2 SO3 H2SO4

• 
  Слайд 6
  

  Технология – наука о наиболее экологичных способах и процессах получения сырья, полупродуктов и продуктов. I стадия Обжиг сырья (пирита) и получение оксида серы SO2. 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2+ Q (минерал пирит.) Характеристика реакции: экзотермическая, необратимая, окислительно-восстановительная.

• 
  Слайд 7

  Печь для обжига в «кипящем» слое

• 
  Слайд 8

  Оптимальные условия I стадии

  Воздух, обогащенный кислородом. t=8000, теплота экзотермической реакции отводиться. «Кипящий» слой (увеличение площади соприкосновения). Время обжига - несколько секунд.

• 
  Слайд 9

  Принципы производства I стадии (печь для обжига с «кипящим» слоем)

  1. «Кипящий» слой. 2. Большая мощность. 3. Механизация и автоматизация. 4. Непрерывность. 5. Принцип противотока.

• 
  Слайд 10

  Подготовка сырья для II стадии(циклон, электрофильтр, сушильная башня)

  Прежде чем приступить ко II стадии SO2 очищают от пыли: 1. “Циклон” – от крупных частиц пыли. 2. Электрофильтр – от мелких частиц пыли Осушить в сушильной башне Нагреть до t=4000в теплообменнике

• 
  Слайд 11
  

  Циклон и электрофильтр(принцип действия – центробежная сила, притяжение заряженных частиц)

• 
  Слайд 12
  

  Сушильная башня(принцип действия – поглощение воды концентрированной серной кислотой)

• 
  Слайд 13

  Принципы II стадии (контактный аппарат)

  2 SO2+ O2↔2 SO3+ Q (обратимая, каталитическая, экзотермическая) 1. Понижают температуру от 6000С до 4000С. 2. Катализатор V2O5 на керамике. 3. Противоточное движение. 4. Теплообмен. Выход продукта 99,2%

• 
  Слайд 14

  Контактный аппарат

• 
  Слайд 15

  III Стадия (поглотительная башня)

  SO3+H2O=H2SO4+Q (до 3000C) Увеличивают площадь соприкосновения (керамические кольца Рашига) Отводят продукты реакции Орошают 98% серной кислотой, образуется олеум(раствор SO3в H2SO4)

• 
  Слайд 16

  Поглотительная башня

• 
  Слайд 17

  Технологическая схема производства

• 
  Слайд 18

  Транспортировка и хранение серной кислоты

  Транспортируют в железнодорожных и автоцистернах из кислотостойкой стали Хранят в герметически закрытых емкостях из полимера или нержавеющей стали, покрытой кислотоупорной плёнкой

• 
  Слайд 19

  ПРОизводство серной кислоты в мире(170-173 млн.т)

• 
  Слайд 20

  Потребление серной кислоты в мире(174-178 млн.т)

• 
  Слайд 21

  потребление сернойкислоты

  1. Производство минеральных удобрений. 2. Производство сульфатов (солей серной кислоты). 3. Производство синтетических волокон. 4. Черная и цветная металлургия. 5. Производство органических красителей. 6. Спирты, кислоты, эфиры(орг. вещества). 7. Пищевая промышленность(патока, глюкоза), эмульгатор (загуститель) Е513. 8. Нефтехимия(минеральные масла). 9. Производство взрывчатых веществ.

• 
  Слайд 22

  Структура потребления серной кислоты в России

• 
  Слайд 23

  Экологический ущерб производства

  При аварийных выбросах в атмосферу попадают соединения серы: SO2;SO3; H2S; H2SO4; Fe2O3(пыль) Последствия: «закисление» почв и водоёмов, «металлизация» атмосферы РЕШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ: Непрерывность технологического процесса; Комплексное использование сырья; Совершенствование технологического оборудования.