Bài giảng Hóa công nghệ - Chương 2: Sản xuất Axit Sunfuric

Trong tự nhiên có nhiều mỏ lưu huỳnh nó là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất. H2S04 vì dây chuyền SX đơn giản hơn đi từ nguyên liệu khác (T0 đốt cháy thấp, tinh chế S02 đơn giản).[r]

TR ƯỜ NG Đ I H C H NG Đ C Ạ Ọ Ồ Ứ

KHOA KHOA H C T  NHIÊN Ọ Ự

HÓA CÔNG NGHỆ

TH.S NGÔ XUÂN L ƯƠ NG

Thanh Hóa, năm 2008

PH N GI I THI U:Ầ Ớ Ệ  

HOÁ CÔNG NGHỆ BAO GỒM:

+ Hoá công nghệ I: 45t (Hoá công nghệ và môi ttrường)

+ Hoá công nghệ II: 45t (Hoá nông nghiệp)

Tài liệu tham khảo

1, Trần Thị Bích Phùng Tiến Đạt Hoá học công nghệ và môi ttrường NXB giáo dục 1999

2, Phùng Tiến Đạt Trần Thị Bích Kỹ thuật hoá học NXb giáo dục 1996

3, Trần Thị Bích, Phùng Tiến Đạt Hoá kỹ thuật đại cương T1 Nhà xuất bản giáo dục

HÓA CÔNG NGH  VÀ MÔI TR Ệ ƯỜ NG

PH N I:Ầ  

S N XU T AXIT SUNFURIC (4T) Ả Ấ

I VAI TRÒ CỦA AXIT H2S04.

+ H2S04 đã biết từ lâu, vào TK X nhà giả kim thuật Gobe điều chế H2S04 trong PTN từ Fs2(S04) giữa thế kỷ XVIII người ta đ/c = PP nitroza hoá đốt lưu huỳnh vớ mối nitơ rát -> h2 khí S02, N03, 02

S + NaN03 -> N02S + N02 + 02 + S02

hấp thụ khí = H20 ->

H2S04-S02 + 02 + h20 N02 H2S04

Nồng độ H2S04 thu được 67% -> 75% phù hợp SX phân bón (còn nhiều tạp chất) Ngày nay dùng PP tiếp xúc

S02 + 02 S03 + H2S04 nồng độ đ H2S04 thu được V205 là 98% cao hơn và sạch hơn PP nitroza hoá và thu được cả oleum xS03yH20

vì thế SX H2S04 ngày càng gia tăng

H2S04 - SX phân bón: sufe phốt phat đơn G(H2P04)2CaS04 amoni phốt phát

(NH4)S04

- Chế các nhiên liệu lỏng để làm sạch xăng dầu, faraffis, Hidrocac bon

- Dùng trong tổng hợp hữu cơ: xúc tác - (CnH2n + H20 este hoá) phẩm nhuộn

- Dùng trong ngành luyện kim mạ điện

Nhà máy supehốt phát Lâm Thao H2S04 SX theo PPTX: XT V205

II Nguyên liệu sản xuất H2S04

1 Nguyên liệu phong phú:

- Lưu huỳnh

- Hợp chất của S: Sun phua, kim loại, sunphát, quặng Firitsắt

1 Lưu huỳnh

Trong tự nhiên có nhiều mỏ lưu huỳnh nó là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất

H2S04 vì dây chuyền SX đơn giản hơn đi từ nguyên liệu khác (T0 đốt cháy thấp, tinh chế S02 đơn giản) Các nước có nhiều S: Mỹ, LX, Ba Lan, Canađa (Việt Nam chứa ít S) trước 1835 S là nguyên liệu để sản xuất H2S04

2 Quặng Firit

Thành phần chính FeS2: Firít sắt nguyên chất chứa 53,44%S, 46,56% Fe có màu vàng xám

Thành phần phụ: - Các kim loại màu Co, Ni, Cu

- Các hợp chất của Cu, Ni, AS, Si, Selen

- Các oxit Al, Au, Ag, CaC03, Supat-> hàm lượng S trong Firit sắt = 50%

ở nước ta quặng Firis sắt chứa nhiều tạp chất -> % S= 15% nên không sử dụng trực tiếp mà phải nhập khẩu (CT sufe phốt phát Lâm Thao)

Muốn sử dụng quặng nghèo để SX thì phải làm giàu quặng (loại bớt tạp chất )

3 Thạch cao: CaC04.2H20

- Thành phần chính: CaS04.2H20 hoặc CaS04 khan nung thạch cao: CsS04 -> Ca0 + S02 + 02-> SP là Ca0, S02 -> dùng thạch cao vừa SX xi măng vừa SX H2S04, PP này ít sử dụng chỉ phù hợp với H20 chứa ít S, Firit sắt

+S04: phế thải lô cao luyện gang, thép, kim loại màu.

+ H2S phế thải khí lô cốc, khói lô đốt than chứa nhiều S

+ dd thải của kỷ nghệ gia công KL chứa H2S04 (pp thu hồi)

III CHẾ TẠO HỖN HỢP KHÍ S02.

1 Nguyên tắc:

+ ở nước có nhiều S: Phun S ở trạng thái lỏng vào lò đốt, S1 + 02 -> H < 0 phản ứng toả nhiệt, T0 12000C phản ứng nhanh, hoàn toàn

+ Đi từ Firit sắt (quặng thường dùng)

Đốt FeS2 trong lò đốt (trong KK)

6000C: 2FeS2 -> 2Fe + S2 (hơi) H > 0 (thu)

t0 > 6000C S2 + 2002 -> 2S02 H < 0 (toả)

Sau khi lưu huỳnh tách ra thì nguyên liệu trở nên xốp, thì FeS2 + 02 8500 FS203 + S02= (3)

Kết quả h2 khí gồm: 7 - 9% S02; 10-11% 02 còn lại là N2 và một số tạp chất cần loại bỏ khí tích chế H20, S03, S203, Sr02 HF và bụi (trong không khí

C0S03 do một số sunphat phân huỷ hoặc 1 phần S02 Fe203 S03

- Tp xi: chuyển Fe203, Fe203 dùng cho kỷ nghệ luyện gang hay SX xi măng

+ Ngoài ra, đốt H2S trong không khí

H2S + 02 -> H20 + S02 H < 0