Күкірт қышқылын алудың әдістері

Өнеркәсіпте SO2 тотығулар әдісі арқылы күкіртті қышқылдар алудың екі әдісі қолданып жатыр :

Нитроздық - азотты қышқылынан алынатын азот оксидтерді қолданумен

Байланыс - қатты катализаторлардан қолдануымен.

Нитроздық әдіс

Нитрозды әдісі, өртейтін газ шаңнан және судан тазартудан кейін азот оксидінде еріген нитрозды күкірт қышқылымен өңделеді. SO2 нитрозамен жұтылады, ал содан соң қышқылданады:

+N2O3 + Н2О = Н2SO4 + NO

Құрастыратын NO нитрозада нашар ериді және одан бөлініп жатыр, ал сосын NO2 дейін газды фазада оттекпен ішінара қышқылданып жатыр. NO және NO2 қоспа күкіртті қышқылмен қайта жұтылып жатыр. Азоттың оксидтері нитрозндық процесте шығын шығармайды және өндірістік айналымға қайтарып жатыр. Олардың күкірт қышқылымен толық жұтылмауы салдарынан олар шығарылған газдармен ішінара ұшырылып әкетіледі.

Мұнаралы нитрозндық процесің аппаратты ресімделуі келесі түрде: керамика қондырмамен 7-8 футерленген мұнараларда SO2 қайта өңдеп жатыр, бір мұнаралардан реттелетін тотықтырғыш көлеммен келіп жатыр. Мұнаралар үстінде қысым бактарға қышқылды жинаушылар, тоназытқыштар, сорғандар жинақтап алып жатыр. Екі соңғы мұнараның алдында құйрық желдеткіш бекітіліп тұр. Газды күкіртті қышқылдан тозаңнан тазарту үшін электрофильтр қызмет көрсетеді. Қажетті процесс үшін азоттың оксидтерін, HNO3тен алып жатыр. Азот оксидтерін атмосфераға шығаруын азайту үшін және 100% SO2 өңдеуде өнімділік және абсорбциялық аумақ арасында SO2ні нитрозсыз өңдеу циклы орналастырылады.

1.2 сурет -күкірт қышқылын нитроздық әдіспен өңдеу схемасы
1- денитрационалдық мұнара; 2, 3 - бірінші және екінші өнім мұнаралары; 4 -қышқылдық мұнара; 5, 6, 7 -абсорбциялық мұнаралар; 8 - электрофильтр.

Нитрозды әдістің кемшілігі - өнімдер сапасы төмен, азоттың 75% болуы оксидтердің күкірт қышқылдарында Fe және басқа қоспаларды шоғырландырады.

Байланыс әдісі

Әдістін мәні шикізатты күйдіруде алған күкіртті газ, өңдеулер келесі кезеңдері өтеді: газды қиратушы катализатордан, қоспалардан тазарту; Күкіртпен күкірт антигидридінің байланысу арқылы тотығуы; Олеумді құратын күкірт қышқылымен күкірт ангидридімен сіңірілуі (суреттен 1.3)

1.3 сурет – Байланысқан әдіспен күкірт қышқылын өңдеу схемасы:

1 - қуысты жуып тазартатын мұнара; 2 - қондырмамен жуып тазартатын мұнарасы; 3 - ылғалды электрофильтір; 4 - қондырмамен кептіргіш мұнарасы; 5 - турбокомпрессор; 6 - түтік тәрізді жылу алмастырғыш; 7 - байланыс аппарат; 8 - тоңазытқыш; 9 - олеум сорғышы; 10 – моногидрат сорғышы; 11 - қышқыл тоңазытқыш; 12 - жинақ; 13 - центрден тепкіш насос.

Әрбір катализатор газдан өтуден кейін оны салқындату үшін салқын газ және салқын ауа арқылы немесе арнайы орнатылған аппаратттар аркылы немесе белгілі жылуалмастырғыш арқылы салқындатады. Байланыс аппараты, жылуалмастырғыштар және газ құбырлары түйісу түйінін құрайды.Түйіскен әдісте SO2ның SO3ке айналулар дәрежесі 99, 7%.

Ванадидің V2O5 таза оксиді сілтілік металлдардың тұздары қатысуда кенет өсетін әлсіз каталитиялық белсенділікпен ие, және де ықпал ететін қалидің тұздары болады. Катализге шарттарда белсенді компонент ерітілген күйде болады.

SO2ның SO3ке тотығу схема келесі түрмен көрсетуге болады:

V2O5 + SO2 = V2O4 + SO3

V2O4 + 1/2О2 = V2O5.

Бірінші кезеңде ақырындап тепе-теңдікке жетеді және екінші кезеңде процесстің жылдамдығын анықтап жатыр.

Байланыс әдісі арқылы күкіртті қышқыл және олеум өндірісте осы уақытқа өте таралған екі технологиялық схема « ЕБ - ЕС » (екі есе байланысу - екі есе сіңіру). Осы әдісті қолдану, газдарда SO2 мөлшерін едәуір азайтуға мүмкіндік беріп жатыр, сонымен қатар, байланысқан және сорғыш бөлімшелерде газ көлемі азаяды.