रेवडा शहर में सल्फ्यूरिक एसिड वाली 15 कारें पटरी से उतर गईं। माल Sredneuralsk कॉपर स्मेल्टर का था।

2013 में विभागीय रेलवे पटरियों पर एक आपातकाल हुआ। एसिड 1000 वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र में फैला है।

यह उद्योगपतियों द्वारा अभिकर्मक की आवश्यकता के पैमाने को इंगित करता है। मध्य युग में, उदाहरण के लिए, प्रति वर्ष केवल दस लीटर सल्फ्यूरिक एसिड की आवश्यकता होती थी।

21 वीं सदी में, प्रति वर्ष पदार्थ का विश्व उत्पादन लाखों टन है। उत्पादन और अनुप्रयोग की मात्रा से देशों के रासायनिक उद्योगों के विकास का अनुमान लगाया जाता है। इसलिए, अभिकर्मक ध्यान देने योग्य है। आइए पदार्थ के गुणों के साथ विवरण शुरू करें।

सल्फ्यूरिक एसिड गुण

बाह्य रूप से 100 प्रतिशत सल्फ्यूरिक एसिड - तैलीय तरल। यह बेरंग और भारी, बेहद हीड्रोस्कोपिक है।

इसका मतलब है कि पदार्थ वायुमंडल से जल वाष्प को अवशोषित करता है। ऐसा करने पर, एसिड गर्मी उत्पन्न करता है।

इसलिए, पानी को छोटी खुराक में पदार्थ के केंद्रित रूप में जोड़ा जाता है। एक बहुत और जल्दी से डालो, एसिड स्प्रे उड़ जाएगा।

जीवित ऊतकों सहित कोरोइंग पदार्थ की अपनी संपत्ति को देखते हुए, स्थिति खतरनाक है।

केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिडएक समाधान कहा जाता है जिसमें अभिकर्मक 40% से अधिक है। ऐसा भंग करने में सक्षम है,।

सल्फ्यूरिक एसिड समाधानअप करने के लिए 40% - असंबद्ध, रासायनिक रूप से खुद को अलग ढंग से प्रकट होता है। आप जल्दी से इसमें पानी डाल सकते हैं।

पैलेडियम सी भंग नहीं होगा, लेकिन क्षय होगा, और। लेकिन सभी तीन धातुएं एसिड सांद्रता के अधीन नहीं हैं।

यदि आप देखते हैं, समाधान में सल्फ्यूरिक एसिडहाइड्रोजन तक सक्रिय धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है।

संतृप्त पदार्थ भी निष्क्रिय लोगों के साथ बातचीत करता है। अपवाद कीमती धातुएं हैं। ध्यान केंद्रित क्यों नहीं "स्पर्श" लोहा और तांबे?

वजह है उनका पास होना। यह एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म के साथ धातुओं को कोटिंग करने की प्रक्रिया का नाम है।

यह वह है जो सतहों के विघटन को रोकता है, हालांकि, केवल सामान्य परिस्थितियों में। गर्म होने पर, एक प्रतिक्रिया संभव है।

पतला सल्फ्यूरिक एसिडतेल की तुलना में पानी की तरह दिखता है। ध्यान न केवल इसकी चिपचिपाहट और घनत्व से, बल्कि हवा में पदार्थ से निकलने वाले धुएं से भी अलग है।

दुर्भाग्य से, सिसिली की मृत झील में 40% से कम एसिड है। जलाशय के बाहरी रूप से, आप यह नहीं कह सकते कि यह खतरनाक है।

हालांकि, एक खतरनाक अभिकर्मक जो चट्टानों में नीचे से बनता है। पपड़ी... उदाहरण के लिए, कच्चा माल सेवा कर सकता है।

इस खनिज को सल्फ्यूरिक भी कहा जाता है। हवा और पानी के संपर्क में आने पर, यह 2 और 3 वैलेंस आयरन में विघटित हो जाता है।

दूसरी प्रतिक्रिया उत्पाद है सल्फ्यूरिक एसिड। सूत्रनायिकाओं, क्रमशः: - एच 2 एसओ 3। कोई विशिष्ट रंग या गंध नहीं है।

अनजाने में कुछ मिनट के लिए मौत की सिसिली झील के पानी में अपना हाथ डुबो कर, लोग हार जाते हैं।

जलाशय की संक्षारक क्षमता को देखते हुए, स्थानीय अपराधियों ने इसमें लाशों को डंप करना शुरू कर दिया। कुछ दिनों, और कार्बनिक पदार्थों का कोई निशान नहीं रहता है।

कार्बनिक पदार्थों के साथ सल्फ्यूरिक एसिड की प्रतिक्रिया का उत्पाद अक्सर होता है। अभिकर्मक ऑर्गेनिक्स से पानी को विभाजित करता है। वह कार्बन छोड़ता है।

नतीजतन, ईंधन "कच्ची" लकड़ी से प्राप्त किया जा सकता है,। मानव ऊतक कोई अपवाद नहीं है। लेकिन, यह पहले से ही एक हॉरर फिल्म के लिए एक साजिश है।

संसाधित कार्बनिक पदार्थों से प्राप्त ईंधन की गुणवत्ता कम है। प्रतिक्रिया में एसिड एक ऑक्सीकरण एजेंट है, हालांकि यह एक कम करने वाला एजेंट भी हो सकता है।

बाद की भूमिका में, पदार्थ कार्य करता है, उदाहरण के लिए, हैलोजेन के साथ बातचीत करके। ये आवर्त सारणी के 17 वें समूह के तत्व हैं।

ये सभी पदार्थ खुद को मजबूत करने वाले एजेंट नहीं हैं। यदि एसिड उन से मिलता है, तो यह केवल ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है।

उदाहरण: - हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया। और क्या प्रतिक्रियाएं स्वयं सल्फ्यूरिक एसिड देती हैं, इसे कैसे निकाला और उत्पादित किया जाता है?

सल्फ्यूरिक एसिड का निष्कर्षण

पिछली शताब्दियों में, अभिकर्मक का न केवल लौह अयस्क से, जिसे पाइराइट कहा जाता था, बल्कि फेरस सल्फेट से, साथ ही फिटकिरी से भी खनन किया गया था।

बाद की अवधारणा सल्फेट्स के क्रिस्टल हाइड्रेट को छुपाती है, डबल।

सिद्धांत रूप में, सभी सूचीबद्ध खनिज सल्फर युक्त कच्चे माल हैं, इसलिए, उनका उपयोग किया जा सकता है सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादनऔर आधुनिक समय में।

खनिज आधार अलग है, लेकिन इसके प्रसंस्करण का परिणाम एक ही है - एसओ 2 सूत्र के साथ सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइट। ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया द्वारा गठित। यह पता चला है कि आपको आधार को जलाने की आवश्यकता है।

परिणामी एनहाइड्राइट पानी द्वारा अवशोषित हो जाता है। प्रतिक्रिया सूत्र इस प्रकार है: SO 2 + 1 / 2O 2 + H 2) -HH 2 SO 4। जैसा कि आप देख सकते हैं, ऑक्सीजन प्रक्रिया में शामिल है।

सामान्य परिस्थितियों में, सल्फर डाइऑक्साइड धीरे-धीरे इसके साथ प्रतिक्रिया करता है। इसलिए, उद्योगपति उत्प्रेरक पर कच्चे माल का ऑक्सीकरण करते हैं।

विधि संपर्क कहलाती है। एक नाइट्रस दृष्टिकोण भी है। यह आक्साइड के साथ ऑक्सीकरण है।

अभिकर्मक और इसके निष्कर्षण के पहले उल्लेख में 940 वें वर्ष में श्रम डेटिंग शामिल है।

ये अबूबकर अल-रज़ी नाम के एक फारसी कीमियागर के रिकॉर्ड हैं। हालांकि, जफर अल-सूफी ने फिटकरी को शांत करने के लिए प्राप्त एसिड गैसों के बारे में भी बताया।

यह अरब कीमियागर 8 वीं शताब्दी में वापस रहता था। हालांकि, अभिलेखों को देखते हुए, उसे अपने शुद्ध रूप में सल्फ्यूरिक एसिड नहीं मिला।

सल्फ्यूरिक एसिड का अनुप्रयोग

40% से अधिक एसिड का उपयोग खनिज उर्वरकों के उत्पादन के लिए किया जाता है। सुपरफॉस्फेट, अमोनियम सल्फेट, एमोफॉस उपयोग में हैं।

ये सभी जटिल खाद हैं, जिन पर किसान और बड़े उत्पादक अपना दांव लगाते हैं।

उर्वरकों में मोनोहाइड्रेट मिलाया जाता है। यह शुद्ध है, 100 प्रतिशत एसिड है। यह पहले से ही 10 डिग्री सेल्सियस पर क्रिस्टलीकृत होता है।

यदि किसी समाधान का उपयोग किया जाता है, तो 65% समाधान लें। यह, उदाहरण के लिए, खनिज से प्राप्त सुपरफॉस्फेट में जोड़ा जाता है।

सिर्फ एक टन उर्वरक के उत्पादन में 600 किलो एसिड केंद्रित होता है।

हाइड्रोकार्बन उपचार पर लगभग 30% सल्फ्यूरिक एसिड खर्च किया जाता है। अभिकर्मक चिकनाई वाले तेल, मिट्टी के तेल, पैराफिन की गुणवत्ता में सुधार करता है।

खनिज तेल और वसा उनके निकट हैं। सल्फर सांद्रता से उन्हें साफ भी किया जाता है।

धातुओं को भंग करने के लिए अभिकर्मक की क्षमता का उपयोग अयस्कों के प्रसंस्करण में किया जाता है। उनका अपघटन उतना ही सस्ता है जितना कि तेजाब।

लोहे को भंग किए बिना, यह युक्त लोहे को भंग नहीं करता है। इसका मतलब है कि आप इससे उपकरणों का उपयोग कर सकते हैं, न कि महंगे वाले।

एक सस्ता एक, जो एक फेरम के आधार पर भी बनाया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड के साथ निकाले जाने वाले घुलनशील धातुओं के लिए, आप प्राप्त कर सकते हैं,

वातावरण से पानी को अवशोषित करने की एसिड की क्षमता अभिकर्मक को एक उत्कृष्ट अपवित्र बनाती है।

यदि हवा एक 95% समाधान के संपर्क में है, तो अवशिष्ट नमी सूखे गैस के प्रति लीटर वाष्प का केवल 0.003 मिलीग्राम है। विधि का उपयोग प्रयोगशालाओं और औद्योगिक संयंत्रों में किया जाता है।

यह न केवल की भूमिका को ध्यान देने योग्य है शुद्ध पदार्थलेकिन इसके यौगिक भी। वे मुख्य रूप से चिकित्सा में काम आते हैं।

उदाहरण के लिए, बेरियम दलिया, एक्स-रे को रोकता है। डॉक्टर खोखले अंगों को पदार्थ से भर देते हैं, जिससे रेडियोलॉजिस्ट के लिए जांच करना आसान हो जाता है। बेरियम दलिया सूत्र: - BaSO 4।

प्राकृतिक, वैसे, इसमें सल्फ्यूरिक एसिड भी होता है, और डॉक्टरों द्वारा भी इसकी आवश्यकता होती है, लेकिन पहले से ही फ्रैक्चर को ठीक करते समय।

खनिज को बिल्डरों के लिए भी आवश्यक है जो इसे एक बांधने की मशीन, बंधन सामग्री के साथ-साथ सजावटी परिष्करण के लिए उपयोग करते हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड की कीमत

कीमतअभिकर्मक इसकी लोकप्रियता के कारणों में से एक है। एक किलोग्राम तकनीकी सल्फ्यूरिक एसिड केवल 7 रूबल के लिए खरीदा जा सकता है।

उदाहरण के लिए, रोस्तोव-ऑन-डॉन के उद्यमों में से एक के प्रबंधक अपने उत्पादों के लिए यह अधिक मांगते हैं। 37 किलो के डिब्बे में डाला।

यह मानक कंटेनर आकार है। 35 और 36 किलोग्राम के डिब्बे भी हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड खरीदेंएक विशेष योजना, उदाहरण के लिए, एक बैटरी पैक, थोड़ा अधिक महंगा है।

36 किलोग्राम के कनस्तर के लिए, वे 2000 रूबल से, एक नियम के रूप में पूछते हैं। वैसे, यह अभिकर्मक के आवेदन का एक और क्षेत्र है।

यह कोई रहस्य नहीं है कि आसुत जल से पतला एसिड एक इलेक्ट्रोलाइट है। यह न केवल पारंपरिक बैटरी के लिए, बल्कि मशीन बैटरी के लिए भी आवश्यक है।

उन्हें छुट्टी दे दी जाती है, क्योंकि सल्फ्यूरिक एसिड का सेवन किया जाता है, जबकि हल्का पानी निकलता है। इलेक्ट्रोलाइट की घनत्व कम हो जाती है, और इसलिए इसकी दक्षता।

सल्फ्यूरिक एसिड एक भारी तरल है, इसका घनत्व 1.84 ग्राम / सेमी is है। वह गैसों से पानी खींचने की क्षमता रखती है और। जब सल्फ्यूरिक एसिड पानी में घुल जाता है, तो भारी मात्रा में गर्मी निकलती है, जिसके परिणामस्वरूप एसिड की बौछार होती है। यदि यह मानव त्वचा के संपर्क में आता है, तो कम मात्रा में भी, यह गंभीर जलन का कारण बनता है। इससे बचने के लिए, आपको पानी में एसिड जोड़ने की जरूरत है, न कि इसके विपरीत।

सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन

जिस विधि से औद्योगिक पैमाने पर सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन किया जाता है उसे संपर्क कहते हैं। सबसे पहले, एक विशेष भट्टी में, गीला (द्विपदीय लौह सल्फाइड) भुना हुआ होता है। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, सल्फर डाइऑक्साइड (सल्फर डाइऑक्साइड), ऑक्सीजन और जल वाष्प जारी किए जाते हैं, क्योंकि गीली पाइराइट का उपयोग किया जाता था। जारी गैसें सूखने वाले हिस्से में जाती हैं, जहां वे जल वाष्प से छुटकारा पाती हैं, और ठोस कणों के सभी संभावित अशुद्धियों को दूर करने के लिए एक विशेष अपकेंद्रित्र के लिए भी।

इसके अलावा, सल्फर गैस एक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के माध्यम से सल्फर (IV) ऑक्साइड से प्राप्त की जाती है। इस मामले में, पेंटावैलेंट को उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है। प्रतिक्रिया दोनों तरीकों से जा सकती है, यह प्रतिवर्ती है। इसे केवल एक ही दिशा में प्रवाहित करने के लिए रिएक्टर में एक निश्चित तापमान और दबाव बनाया जाता है। सल्फर गैस को पहले से तैयार सल्फ्यूरिक एसिड में घोल दिया जाता है जो कि ओलियम प्राप्त करता है, जिसे बाद में तैयार उत्पाद गोदाम में भेजा जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड के रासायनिक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड में इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने की क्षमता होती है; यह एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। केंद्रित और पतला सल्फ्यूरिक एसिड में विभिन्न रासायनिक गुण होते हैं।

पतला सल्फ्यूरिक एसिड धातुओं को भंग करने में सक्षम है जो वोल्टेज की श्रृंखला में बाईं ओर हैं। उनमें से: जस्ता, मैग्नीशियम, लिथियम और अन्य। केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड कुछ हैलोजन एसिड (हाइड्रोक्लोरिक एसिड को छोड़कर) को विघटित कर सकता है, क्योंकि सल्फ्यूरिक एसिड क्लोरीन आयन को कम करने में सक्षम नहीं है)।

सल्फ्यूरिक एसिड का अनुप्रयोग

पानी खींचने की अपनी अनूठी क्षमता के कारण, सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग अक्सर गैसों को सुखाने के लिए किया जाता है। इसकी मदद से, डाई, खनिज उर्वरक (फास्फोरस और नाइट्रोजन), धूम्रपान बनाने वाले पदार्थ, और विभिन्न सिंथेटिक डिटर्जेंट का उत्पादन किया जाता है। इसका उपयोग अक्सर इलेक्ट्रोलाइट के रूप में किया जाता है, क्योंकि सल्फ्यूरिक एसिड सीसा को भंग नहीं कर सकता है।

परिचय

शल्यचिकित्सा ACID की भौतिक प्रौद्योगिकियों

प्रक्रिया के प्रकार और तंत्र

1 संतुलन रूपांतरण

S02 से S03 की 2 प्रतिक्रिया दर

एक द्रव बिस्तर उत्प्रेरक पर S02 के 3 ऑक्सीकरण

सौलिड ACID टेक्नोलॉजी

प्रौद्योगिकी के लिए 1 कच्चा माल

2 सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन और इसके विवरण के लिए तकनीकी योजना

3 सल्फ्यूरिक एसिड प्रौद्योगिकी और उनके निपटान के तरीकों से अपशिष्ट

4 सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में गैसों, वाष्प और धूल की अधिकतम अनुमेय सांद्रता

मुख्य इकाई का निर्माण

1 ओलियम अवशोषक

2 मोनोहाइड्रेट अवशोषक

3 अवशोषक की तकनीकी विशेषताएं

तकनीकी और आर्थिक संकेतक प्रौद्योगिकी

ग्रंथ सूची

परिचय

सल्फ्यूरिक एसिड रासायनिक उद्योग के मुख्य उत्पादों में से एक है। इसका उपयोग राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, क्योंकि इसमें विशेष गुणों का एक समूह होता है जो इसके तकनीकी उपयोग को सुविधाजनक बनाता है। सल्फ्यूरिक एसिड धूम्रपान नहीं करता है, कोई रंग या गंध नहीं है, सामान्य तापमान पर यह एक तरल अवस्था में होता है, एक केंद्रित रूप में यह लौह धातुओं को खुरचना नहीं करता है। इसी समय, सल्फ्यूरिक एसिड मजबूत खनिज एसिड में से एक है, कई स्थिर लवण बनाता है और सस्ता है।

सल्फ्यूरिक एसिड की रासायनिक संरचना सूत्र H2SO4 द्वारा व्यक्त की जाती है।

प्रौद्योगिकी में, सल्फ्यूरिक एसिड का अर्थ है पानी के साथ सल्फर ऑक्साइड का कोई मिश्रण। यदि SO3 के प्रति मोल 1 लीटर से अधिक पानी है, तो मिश्रण सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल हैं, और यदि कम है - सल्फ्यूरिक एसिड (ऑलियम) या फ्यूमियम सल्फ्यूरिक एसिड में सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड के समाधान।

सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन और खपत के मामले में खनिज एसिड के बीच पहले स्थान पर है। पिछले 25 वर्षों में, इसका विश्व उत्पादन तीन गुना से अधिक है और वर्तमान में प्रति वर्ष 160 मिलियन टन से अधिक है।

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग उर्वरकों के उत्पादन के लिए किया जाता है - सुपरफॉस्फेट, अमोफोस, अमोनियम सल्फेट, आदि। इसकी खपत पेट्रोलियम उत्पादों को परिष्कृत करने में महत्वपूर्ण है, साथ ही गैर-लौह धातु विज्ञान में, जब धातुओं को चुना जाता है। अत्यधिक शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग रंजक, वार्निश, पेंट, औषधीय पदार्थ, कुछ प्लास्टिक, रासायनिक फाइबर, कई कीटनाशक, विस्फोटक, पंख, शराब, आदि के उत्पादन में किया जाता है।

केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। HI ऑक्सीकरण करता है और आंशिक रूप से HBR मुक्त हैलोजन, कार्बन से CO2, S से SO2, कई धातुओं का ऑक्सीकरण करता है। H2SO4 से जुड़े रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं को आमतौर पर हीटिंग की आवश्यकता होती है। अक्सर वसूली उत्पाद SO2 है:

S + 2 H2SO4 \u003d 3SO2 + 2H2O (1) + 2 H2SO4 \u003d 2SO2 + CO2 + 2H2O (2) S + H2SO4 \u003d SO2 + 2H2O + S (3)

मजबूत कम करने वाले एजेंट H2SO4 को S या H2S में बदलते हैं।

जब गर्म किया जाता है, तो केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड उदाहरण के लिए लगभग सभी धातुओं (एयू, पं, बी, बीई, एफए, एमजी, सह, आरयू, आरएच, ओएस, इर को छोड़कर) के साथ प्रतिक्रिया करता है:

Cu + 2 H2SO4 \u003d CuSO4 + SO2 + 2H2O (4)

सल्फ्यूरिक एसिड लवण बनाता है - सल्फेट्स (Na2SO4) और हाइड्रोसल्फेट्स (NaHSO4)। अघुलनशील लवण - PbSO4, CaSO4, BaSO4, आदि:

H2SO4 + BaCl2 \u003d BaSO4 + 2HCl (5)

ठंडा सल्फ्यूरिक एसिड लोहे को निष्क्रिय करता है, इसलिए इसे लोहे के कंटेनरों में ले जाया जाता है। निर्जल सल्फ्यूरिक एसिड SO3 को अच्छी तरह से घोलता है और इसके साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे पीरोसल्फ्यूरिक एसिड बनता है, जो प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त होता है:

H2SO4 + SO3 \u003d H2S2O7 (6)

सल्फ्यूरिक एसिड में SO3 के घोल को ओलियम कहा जाता है। वे दो यौगिक बनाते हैं: H2SO4 SO3 और H2SO4 2SO3

मानकों के अनुसार, तकनीकी और बैटरी सल्फ्यूरिक एसिड प्रतिष्ठित हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड तकनीकी GOST 2184-77

तकनीकी सल्फ्यूरिक एसिड को उर्वरक, कृत्रिम फाइबर, कैप्रोलैक्टम, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, एथिल अल्कोहल, एनिलिन डाइ और कई अन्य उद्योगों के उत्पादन के लिए विकसित किया गया है। GOST 2184-77 के अनुसार, निम्न प्रकार के तकनीकी सल्फ्यूरिक एसिड को प्रतिष्ठित किया जाता है:

· संपर्क (सुधार और तकनीकी);

ओलियम (सुधार और तकनीकी);

· मीनार;

· पुनर्जीवित

भौतिक और रासायनिक संकेतकों के संदर्भ में, यह आवश्यक है कि सल्फ्यूरिक एसिड मानकों को पूरा करे:

सूचक नाम
	संपर्क करें					मीनार	पुनर्जीवित
	उन्नत	तकनीकी		उन्नत	तकनीकी
मोनोसाइड्रेट का अधिकतम अंश (H2SO4),%		92.5 से कम नहीं		मानकीकृत नहीं		75 से कम नहीं	91 से कम नहीं
2. मुक्त सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड (SO3) का 2.M अंश,% अधिक नहीं
3. लोहे का अंश (Fe),%, अधिक नहीं					मानकीकृत नहीं
4. अवशेषों की अधिक मात्रा के बाद कैल्सीनेशन,%, और नहीं			मानकीकृत नहीं
5. नाइट्रोजन आक्साइड (N2O3) का अधिक अंश,%, और नहीं		मानकीकृत नहीं			मानकीकृत नहीं
6. नाइट्रो यौगिकों के बड़े अंश,%, और नहीं	मानकीकृत नहीं
7. आर्सेनिक (आसन) का अंश,%, अधिक नहीं		मानकीकृत नहीं			मानकीकृत नहीं
क्लोराइड यौगिकों (Cl),%, अधिक नहीं के 8.Mas अंश		मानकीकृत नहीं
9। मुख्य अंश का अंश (Pb),%, अधिक नहीं		मानकीकृत नहीं			मानकीकृत नहीं
10 पारदर्शिता	कमजोर पड़ने के बिना पारदर्शी।	मानकीकृत नहीं
11. रंग, संदर्भ समाधान के सेमी 3, कोई और अधिक			मानकीकृत नहीं

सल्फ्यूरिक एसिड बैटरी GOST 667-73

आसुत जल के साथ इसे पतला करने के बाद सीसा-एसिड बैटरी भरने के लिए केंद्रित बैटरी सल्फ्यूरिक एसिड को इलेक्ट्रोलाइट के रूप में विशेष किया जाता है। भौतिक और रासायनिक संकेतकों के संदर्भ में, यह आवश्यक है कि बैटरी सल्फ्यूरिक एसिड तालिका में निर्दिष्ट मानकों का अनुपालन करे।

सूचक नाम
	शीर्ष ग्रेड
1. मोनोहाइड्रेट का भारी अंश (Н2SO4),%
2. लोहे का मास अंश (Fe),%, अधिक नहीं
3. कैलकुलेशन के बाद अवशेषों का द्रव्यमान अंश,%, अधिक नहीं
4. नाइट्रोजन ऑक्साइड (N2O3) का द्रव्यमान अंश,%, अधिक नहीं
5. आर्सेनिक का द्रव्यमान (एस),%, अधिक नहीं
6. क्लोराइड यौगिकों का व्यापक अंश (Cl),%, अधिक नहीं
7. मैंगनीज (एमएन) का द्रव्यमान अंश,%, अधिक नहीं
8. राशि का मास अंश भारी धातुओं सीसा (पीबी),% के संदर्भ में, अब और नहीं
9. तांबे का विशाल अंश (Cu),%, अधिक नहीं
10. KMnO4 को कम करने वाले पदार्थों का द्रव्यमान अंश, (1/5 KMnO4) के साथ सेमी 3 \u003d 0.01 mol / dm3, कोई और अधिक

यह कागज मानता है सबसे महत्वपूर्ण कार्य सल्फ्यूरिक एसिड उद्योग में श्रमिकों, जो उन्नत अनुभव के उपयोग के माध्यम से उत्पादन में और सुधार करना है। प्रगतिशील तकनीकों और काम के तरीकों की शुरूआत, साथ ही साथ विज्ञान और प्रौद्योगिकी की नवीनतम उपलब्धियों के आधार पर सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए मौलिक रूप से नई विधियों का विकास।

सल्फ्यूरिक एसिड अवशोषक

1.
शल्य चिकित्सा ACID प्रौद्योगिकी के भौतिक और रासायनिक आधार

सल्फ्यूरिक एसिड के आधुनिक उत्पादन में, फीडस्टॉक सल्फर डाइऑक्साइड (सल्फर डाइऑक्साइड), ऑक्सीजन और पानी है, उनके बीच की बातचीत कुल स्टोइकोमेट्रिक समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है:

SO2 + 1 / 2О2 + nН2О Н2SO4 + (n-1) Н2О + Q (7)

इस प्रक्रिया को दो तरीकों से किया जाता है - नाइट्रस और संपर्क।

SO2 से SO3 के ऑक्सीकरण के लिए नाइट्रस विधि मुख्य रूप से तरल चरण में होती है और नाइट्रोजन ऑक्साइड के माध्यम से ऑक्सीजन के हस्तांतरण पर आधारित होती है। नाइट्रोजन के आक्साइड, SO2 से SO3 तक ऑक्सीकरण करते हुए NO तक कम हो जाते हैं, जो फिर से तरल और गैस चरणों में गैस मिश्रण के ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकरण होता है।

नाइट्रस विधि का सार यह है कि धूल से सफाई के बाद फायरिंग गैस को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इलाज किया जाता है, जिसमें नाइट्रोजन ऑक्साइड को भंग कर दिया जाता है, तथाकथित नाइट्रोज। सल्फर डाइऑक्साइड को नाइट्रोज द्वारा अवशोषित किया जाता है और फिर प्रतिक्रिया द्वारा नाइट्रोजन ऑक्साइड द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है

SO2 + N2O3 + H2O \u003d H2SO4 + 2NO (8)

परिणामी NO नाइट्रोज में खराब घुलनशील है और इसलिए इससे निकलता है, और फिर आंशिक रूप से ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकरण करके गैस चरण में NO2 डाइऑक्साइड में बदल जाता है। नाइट्रोजन ऑक्साइड NO और NO2 के मिश्रण को सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा पुनः अवशोषित किया जाता है, आदि नाइट्रोजन ऑक्साइड अनिवार्य रूप से नाइट्रस प्रक्रिया में नहीं खाया जाता है और उत्पादन चक्र में वापस आ जाता है। हालांकि, सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा उनके अपूर्ण अवशोषण के कारण, उन्हें आंशिक रूप से निकास गैसों द्वारा दूर किया जाता है; यह ऑक्साइड के अपरिवर्तनीय नुकसान का गठन करता है।

नाइट्रेट विधि द्वारा एसओ 2 को सल्फ्यूरिक एसिड में संसाधित किया जाता है, जो मिट्टी के छल्लों से बने पैकिंग से भरे हुए उत्पादन टावरों - बेलनाकार टैंकों (15 मीटर और उससे अधिक) में होता है। ऊपर से, गैस के थक्के की ओर, "नाइट्रोज़" का छिड़काव किया जाता है - पतला सल्फ्यूरिक एसिड जिसमें नाइट्रोसिल्सल्फ़्यूरिक एसिड NOOSO3H होता है, जो प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त होता है:

O3 + 2 H2SO4 \u003d 2 NOOSO3H + H2O (9)

नाइट्रोजन ऑक्साइड द्वारा SO2 का ऑक्सीकरण नाइट्रोज द्वारा इसके अवशोषण के बाद समाधान में होता है। नाइट्रोज जल द्वारा हाइड्रोलाइज्ड:

H + H2O \u003d H2SO4 + HNO2 (10)

टावरों में प्रवेश करने वाला सल्फर डाइऑक्साइड पानी के साथ सल्फ्यूरिक एसिड बनाता है:

H2O \u003d H2SO3 (11)

HNO2 और H2SO3 की परस्पर क्रिया से सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन होता है:

2 HNO2 + H2SO3 \u003d H2SO4 + 2 NO + H2O (12)

जारी किया गया NO ऑक्सीकरण टॉवर में N2O3 (अधिक सटीक, NO + NO2 की स्थिरता में) में परिवर्तित हो जाता है। वहां से, गैसें अवशोषण टावरों में प्रवेश करती हैं, जहां सल्फरिक एसिड उन्हें मिलने के लिए ऊपर से खिलाया जाता है। नाइट्रोज दिखाई देता है और उत्पादन टावरों में पंप किया जाता है। इस तरह, उत्पादन की निरंतरता और नाइट्रोजन ऑक्साइड का संचलन होता है। निकास गैसों के साथ उनके अपरिहार्य नुकसान HNO3 के अतिरिक्त द्वारा किए जाते हैं।

नाइट्रिक विधि द्वारा प्राप्त सल्फ्यूरिक एसिड में अपर्याप्त रूप से उच्च सांद्रता होती है और इसमें हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं (उदाहरण के लिए, As)। इसकी रचना वायुमंडल में नाइट्रोजन ऑक्साइड के उत्सर्जन ("लोमड़ी की पूंछ" के साथ है, इसलिए एनओ 2 के रंग के नाम पर है)।

टावरों के निचले हिस्से में, 76% सल्फ्यूरिक एसिड जमा होता है, स्वाभाविक रूप से, नाइट्रोज की तैयारी पर खर्च करने की तुलना में बड़ी मात्रा में (आखिरकार, "नवजात" सल्फ्यूरिक एसिड जोड़ा जाता है)।

टॉवर विधि का नुकसान यह है कि अधिग्रहित एसिड में केवल 76% की एकाग्रता होती है (उच्च एकाग्रता पर, नाइट्रोसील सल्फ्यूरिक एसिड की हाइड्रोलिसिस खराब होती है)। वाष्पीकरण द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड की एकाग्रता एक अतिरिक्त कठिनाई प्रस्तुत करती है। इस पद्धति का लाभ यह है कि SO2 में अशुद्धियां प्रक्रिया के पाठ्यक्रम को प्रभावित नहीं करती हैं, ताकि प्रारंभिक SO2 को धूल से साफ किया जा सके, अर्थात। यांत्रिक प्रदूषण।

पहले, नाइट्रस प्रक्रिया को सीसा कक्षों में किया जाता था, इसलिए इसे कक्ष विधि कहा जाता था। वर्तमान में, इस विधि, अप्रभावी के रूप में, इसका उपयोग नहीं किया जाता है। इसके बजाय, एक टॉवर विधि का उपयोग किया जाता है, जिसके अनुसार SO2 प्रसंस्करण की सभी मुख्य और मध्यवर्ती प्रक्रियाएं कक्षों में नहीं होती हैं, लेकिन पैकिंग से भरे टॉवरों में और सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सिंचित होती हैं।

संपर्क विधि। इंग्लैंड में फिलिप्स द्वारा 1831 में ठोस प्लैटिनम उत्प्रेरक की सतह पर ऑक्सीजन के साथ एसओ 2 के ऑक्सीकरण की संभावना को 19 वीं शताब्दी के 70 के दशक में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया था। इस तरह के एक देर से विकास की व्याख्या की जाती है, सबसे पहले, इस तथ्य से कि प्लैटिनम उत्प्रेरक तेजी से अपनी गतिविधि खो रहा था; और, दूसरी बात यह है कि उस समय ओटमील के उपभोक्ता नहीं थे।

70 के दशक में, नॉच के काम के लिए धन्यवाद, प्लैटिनम की गतिविधि में कमी का कारण स्थापित किया गया था: पाइराइट फायरिंग के दौरान सल्फर डाइऑक्साइड में आर्सेनिक की उपस्थिति; उन्होंने उत्प्रेरक जहर से भूनने वाली गैस को साफ करने का एक तरीका भी खोजा।

वर्तमान में, दुनिया के अधिकांश सल्फ्यूरिक एसिड संपर्क विधि द्वारा निर्मित है। संपर्क विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में वृद्धि एक उच्च, तकनीकी स्तर द्वारा निर्धारित की जाती है, शुद्ध और केंद्रित एसिड की आवश्यकता के कारण, प्रक्रिया को स्वचालित करने की संभावना, साथ ही अधिकतम गैसों में सल्फर ऑक्साइड की सामग्री को अधिकतम अनुमेय सांद्रता (एमपीसी) तक कम किया जा सकता है। दुनिया में सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने की संपर्क प्रक्रिया दो तरीकों से की जाती है:

S03 के ऑक्सीकरण राज्य के साथ एकल संपर्क (OC) की विधि द्वारा S03 में 97.5-98% के बराबर होता है, और SO2 और SO3 युक्त निकास गैसों का उत्सर्जन अधिकतम अनुमेय एकाग्रता (MPC) के ऊपर के वातावरण में होता है, जिसे निर्माण के लिए अतिरिक्त लागत की आवश्यकता होती है। सफाई पृथक्करण प्रणाली;

· डबल संपर्क (डीसी) और डबल अवशोषण (डीए) की विधि द्वारा। डीके - डीए सिस्टम में, एसओ 3 में एसओ 2 का ऑक्सीकरण राज्य 99.7-99.8% है, जो निकास गैसों में एसओ 2 और एसओ 3 की अधिकतम अनुमेय एकाग्रता की उपलब्धि से मेल खाती है।

डीसी प्रणाली के अनुसार संपर्क विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन निम्नलिखित चरणों में होता है:

) कच्चे माल की तैयारी;

) सल्फर डाइऑक्साइड प्राप्त करना

4FeS2 + 11O2 → 2F22O3 + 8SO2 + 3415 Q (t \u003d 800 ° C) (13)

या 3F2S2 + 8O2 → Fe3O4 + 6SO2 + Q (14)

या सल्फर दहन S + O2 → SO2 (15)

)
गैस की सफाई;

) सल्फर डाइऑक्साइड का ऑक्सीकरण

2SO2 + O2 ↔2SO3 + Q (400-500 ° С, बिल्ली-आर V2O5) (16)

) SO3 अवशोषण

H2O → H2SO4 + Q (17)

) निकास गैसों की सफाई।

जब सल्फ्यूरिक एसिड डीसी - डीए प्रणाली द्वारा प्राप्त किया जाता है, तो छठा चरण अनुपस्थित होता है।

मुझे सल्फ्यूरिक एसिड प्रौद्योगिकी की संपर्क विधि पसंद आई, क्योंकि सबसे प्रभावी (रूपांतरण की एक उच्च डिग्री हासिल की गई है) और अधिक पर्यावरण के अनुकूल (उत्सर्जन एमपीसी और एमपीई मानकों का अनुपालन करता है।)

प्रक्रिया के प्रकार और मैकेनिक

प्रक्रिया रसायन विज्ञान:

सल्फर का दहन

SO2 से SO3 का ऑक्सीकरण

SO3 का अवशोषण

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में सबसे महत्वपूर्ण कार्य SO2 से SO3 में रूपांतरण की डिग्री को बढ़ाना है। सल्फ्यूरिक एसिड की उत्पादकता बढ़ाने के अलावा, इस कार्य की पूर्ति पर्यावरणीय समस्याओं को हल करने की अनुमति देती है - पर्यावरण में हानिकारक घटक SO2 के उत्सर्जन को कम करती है।

SO2 रूपांतरण की डिग्री में वृद्धि विभिन्न तरीकों से प्राप्त की जा सकती है। इनमें से सबसे आम दोहरी संपर्क योजनाओं का निर्माण है।

संपर्क विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में, प्रतिक्रिया SO2 + 1 / 2O2 QSO3 + Q द्वारा SO2 का ऑक्सीकरण उत्प्रेरक की उपस्थिति में होता है। विभिन्न धातुओं, उनके मिश्र और ऑक्साइड, कुछ लवण, सिलिकेट और कई अन्य पदार्थों में SO2 के ऑक्सीकरण को तेज करने की क्षमता होती है। प्रत्येक उत्प्रेरक एक निश्चित, विशेषता रूपांतरण दर प्रदान करता है। कारखाने में, उत्प्रेरक का उपयोग करना अधिक फायदेमंद है, जिसकी सहायता से उच्चतम रूपांतरण दर प्राप्त की जाती है, क्योंकि अनॉक्सिडाइज़ किए गए SO2 की अवशिष्ट मात्रा अवशोषण डिब्बे में कैप्चर नहीं की जाती है, लेकिन निकास गैसों के साथ वातावरण में छुट्टी दे दी जाती है।

एक लंबे समय के लिए सबसे अच्छा उत्प्रेरक यह प्रोसेस प्लेटिनम माना जाता है, जो कि एक पतले विभाजित राज्य में रेशेदार एस्बेस्टस, सिलिका जेल या मैग्नीशियम सल्फेट के लिए लागू किया गया था। हालांकि, प्लैटिनम, हालांकि इसमें उच्चतम उत्प्रेरक गतिविधि है, बहुत महंगा है। इसके अलावा, गैस में आर्सेनिक, सेलेनियम, क्लोरीन और अन्य अशुद्धियों की सबसे छोटी मात्रा की उपस्थिति में इसकी गतिविधि बहुत कम हो जाती है। इसलिए, प्लैटिनम उत्प्रेरक के उपयोग से पूरी तरह से गैस शुद्धिकरण की आवश्यकता के कारण हार्डवेयर डिजाइन की जटिलता हो गई और तैयार उत्पाद की लागत में वृद्धि हुई।

गैर-प्लैटिनम उत्प्रेरक के बीच, वैनेडियम उत्प्रेरक (वैनेडियम पेंटोक्साइड V2O5 पर आधारित) में सबसे अधिक उत्प्रेरक गतिविधि है, यह प्लैटिनम उत्प्रेरक की तुलना में अशुद्धियों के लिए सस्ता और कम संवेदनशील है।

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में, वैनेडियम (वी) ऑक्साइड ग्रेड बीएएस और एसवीडी पर आधारित संपर्क द्रव्यमान, उनकी संरचना बनाने वाले तत्वों के प्रारंभिक अक्षरों के नाम पर, उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

बास (बेरियम, एल्यूमीनियम, वैनेडियम) रचना:

उत्प्रेरक के अन्य आविष्कार हैं। आविष्कार सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण के लिए उत्प्रेरक से संबंधित है और इसका उपयोग सामान्य और वृद्धि हुई सल्फर डाइऑक्साइड सामग्री के साथ गैस मिश्रण के प्रसंस्करण में सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में किया जा सकता है।

सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण के लिए ज्ञात उत्प्रेरक, सोडियम, पोटेशियम, रूबिडियम और (या) सीमैक्स युक्त डायटोमाइट वाहक पर यौगिकों के क्षारीय प्रमोटरों के अलावा वैनेडियम पेंटोक्साइड से मिलकर, कैओस युक्त। ऑक्साइड के संदर्भ में क्षारीय प्रवर्तकों के मिश्रण में डब्ल्यू.टी. Na2O 5-30; Rb2O और / या Cs2O 15-35; K2O 8-35।

निम्न स्थितियों के तहत परीक्षण किए जाने पर 420 ° C 57.8-59.7% पर 485 ° C 90.2-91% पर उत्प्रेरक गतिविधि: मूल गैस मिश्रण 7 वॉल्यूम में V 4000 h-1, सल्फर डाइऑक्साइड सामग्री। बाकी हवा है। यांत्रिक पेराई ताकत 1-2 एमपीए

SO2 ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया एक्सोथर्मिक है; इसका थर्मल प्रभाव, किसी भी तरह रासायनिक प्रतिक्रिया, तापमान पर निर्भर करता है।

400-700 डिग्री सेल्सियस की सीमा में, तकनीकी गणना के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया (केजे / मोल) के थर्मल प्रभाव की गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है

Q \u003d 10 142 - 9.26T या 24205 - 2.21T (kcal / mol में) (18)

जहां T तापमान है, के।

S02 से S03 की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है। इस प्रतिक्रिया के संतुलन स्थिरांक (Pa-0.5 में) समीकरण द्वारा वर्णित है

जहाँ Pso2, Pso3, Po2, SO2, SO3 और O2, Pa का आंशिक दबाव है। Kp मान तापमान पर निर्भर करता है:

तालिका 1. तापमान पर स्थिर संतुलन की निर्भरता

390 400 425 450 475 500	1,801 1,410 0,768 0,437 0,258 0,159	525 575 600 625 650	0,100 0,044 0,030 0,021 0,015

390-650 डिग्री सेल्सियस की सीमा में केपी मानों की गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है

(20)

या अधिक ठीक है

2.1 संतुलन रूपांतरण

एक उत्प्रेरक पर प्राप्त S02 रूपांतरण की डिग्री इसकी गतिविधि, गैस संरचना, उत्प्रेरक के साथ गैस संपर्क की अवधि, दबाव, आदि पर निर्भर करती है। किसी दिए गए संरचना की गैस के लिए, सैद्धांतिक रूप से संभव है, अर्थात् संतुलन, रूपांतरण तापमान पर निर्भर करता है और समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

(22)

pso2, Pso3, SO2 और SO3 का आंशिक आंशिक संतुलन है।

समीकरण (23) से समीकरण Pso3 / Pso2 को समीकरण (6-5) में बदलकर, हम प्राप्त करते हैं:

(24)

यदि हम पी - कुल गैस दबाव (पा में), - ए - गैस मिश्रण (वॉल्यूम%) में SO2 की प्रारंभिक सामग्री, बी - गैस मिश्रण (वॉल्यूम%) में प्रारंभिक ऑक्सीजन सामग्री, तो समीकरण (6-6) का रूप ले लेंगे।

(25)

इस समीकरण द्वारा रूपांतरण की संतुलन डिग्री का निर्धारण क्रमिक अनुमानों की विधि द्वारा किया जाता है। एक्सपी के अपेक्षित मूल्य को समीकरण के दाईं ओर प्रतिस्थापित किया जाता है और गणना की जाती है। यदि पाया गया मान पहले से स्वीकृत एक से भिन्न होता है, तो गणना दोहराई जाती है।

तापमान में कमी और गैस के दबाव में वृद्धि के साथ, एक्सपी मान बढ़ता है। यह इस तथ्य के कारण है कि ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया गर्मी की रिहाई और अणुओं की कुल संख्या में कमी के साथ होती है। नीचे 7% SO2, 11% 02 और 82% N2 वाली गैस के लिए 0.1 MPa के विभिन्न तापमानों और दबावों पर хр के मान दिए गए हैं:

तालिका 2. तापमान पर रूपांतरण की डिग्री की निर्भरता

390 400 410 420 430 440 450 460	99,4 99,2 99,0 98,7 98,4 98,0 97,5 96,9	470 480 490 500 510 520 530 540	96,2 95,4 64,5 93,4 92,1 90,7 89,2 87,4	550 560 570 580 590 650 700 1000	85,5 82,5 80,1 77,6 75,0 58,5 43,6 5,0

रूपांतरण की संतुलन डिग्री गैस में SO2 और O2 के अनुपात पर निर्भर करती है, जो बदले में कच्चे माल के प्रकार पर निर्भर करती है और हवा की आपूर्ति की मात्रा पर निर्भर करती है। अधिक हवा को पेश किया जाता है, कम SO2 और अधिक O2 गैस मिश्रण में निहित होता है और इसलिए, उच्चतर समतुल्य रूपांतरण होता है।

तालिका 3. दबाव पर संतुलन रूपांतरण की निर्भरता

	दबाव में (MPa में) Xp * 100
400 450 500 550 600	99,2 97,5 93,4 85,5 73,4	99,6 98,9 96,9 92,9 85.8	99,7 99,2 97,8 94,9 89,5	99,9 99,5 98,6 96,7 93,3	99,9 99,6 99,0 97,7 95,0	99,9 99,7 99,3 93,3 96,4

तालिका 4. गैस मिश्रण की संरचना (475 डिग्री सेल्सियस पर और 0.1 एमपीए का दबाव) पर रूपांतरण एक्सपी के संतुलन की डिग्री की निर्भरता

		18,4 16,72 15,28 13,86 12,43	97,1 97,0 96,8 96,5 96,2		11,0 9,58 8,15 6,72	95,8 95,2 94,3 92,3

2.2 S03 में S02 की प्रतिक्रिया दर

औद्योगिक परिस्थितियों में, SO2 के ऑक्सीकरण की दर आवश्यक है।

एक वैनेडियम उत्प्रेरक (एक निश्चित बिस्तर में) पर SO3 में SO2 के ऑक्सीकरण प्रक्रिया की दर समीकरण द्वारा व्यक्त की गई है

(26)

जहां x रूपांतरण की डिग्री है, एक इकाई का अंश; , - संपर्क समय, एस; एक - एसओए का प्रारंभिक एकाग्रता, एक इकाई का अंश; хр - रूपांतरण, संतुलन की डिग्री अंश; बी - प्रारंभिक ऑक्सीजन एकाग्रता, अंश; टी-तापमान, के; पी कुल दबाव है, पा; Кр - संतुलन स्थिर [समीकरण (6-4)], Pa-0.5; k - प्रतिक्रिया दर स्थिर, s-1-Pa-1:

(28)

k0 - गुणांक; ई-सक्रियण ऊर्जा, जे / मोल;

सल्फर (VI) ऑक्साइड के साथ ऑक्सीजन के साथ सल्फर (IV) ऑक्साइड की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया की सक्रियता ऊर्जा बहुत अधिक है। इसलिए, एक उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया भी उच्च तापमान व्यावहारिक रूप से नहीं जाता है। एक उत्प्रेरक का उपयोग सक्रियण ऊर्जा को कम कर सकता है और ऑक्सीकरण की दर को बढ़ा सकता है।

एक द्रव बिस्तर उत्प्रेरक पर S02 के 3 ऑक्सीकरण

एक द्रवित बिस्तर में, उत्प्रेरक कणों के साथ गैस का बहुत गहन मिश्रण होता है, जिसके परिणामस्वरूप गैस का तापमान और संरचना व्यावहारिक रूप से उत्प्रेरक की पूरी मात्रा में समान होती है। इस मामले में, उत्प्रेरक सतह पर SO2 और O2 के बाहरी प्रसार की दर काफी बढ़ जाती है।

द्रवित बिस्तर का हाइड्रोलिक प्रतिरोध अनाज के आकार पर निर्भर नहीं करता है; इसलिए, द्रवित बिस्तर में SO2 के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण के लिए बहुत छोटे गोलाकार कण (त्रिज्या 0.5-2 मिमी) का उपयोग किया जाता है, जो उत्प्रेरक की आंतरिक सतह का लगभग पूर्ण उपयोग सुनिश्चित करता है।

एक निलंबित उत्प्रेरक बिस्तर में सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण के कैनेटीक्स को मुख्य रूप से हाइड्रोडायनामिक कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है, चूंकि तीव्र रेडियल और अक्षीय मिश्रण के अलावा, बुलबुले के रूप में गैस पर्ची संभव है। सभी कारकों को ध्यान में रखना बहुत मुश्किल है। हालांकि, पायलट और औद्योगिक परीक्षण बताते हैं कि बड़े-व्यास वाले रिएक्टरों में पूर्ण मिश्रण की स्थिति प्राप्त की जाती है। इसलिए, इस मामले में SO2 के ऑक्सीकरण की दर को द्रवित बिस्तर के सभी बिंदुओं पर समान होने के लिए लिया जा सकता है और इसलिए, गणना समीकरण (6-19) को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

(29)

जहां एक्स द्रवित बिस्तर से गैस आउटलेट पर रूपांतरण की डिग्री है (यह उत्प्रेरक बिस्तर के दौरान समान है)

तापमान, दबाव और भूनने वाली गैस में सल्फर (IV) ऑक्साइड की सामग्री पर निर्भरता अंजीर में दिखाई गई है। एक।

चित्र: 1. सल्फर (IV) ऑक्साइड के सल्फर (VI) ऑक्साइड को तापमान (A), दबाव (B) और गैस (C) में सल्फर ऑक्साइड (IV) की सामग्री में परिवर्तित करने की संतुलन डिग्री की निर्भरता।

हवा में पाइराइट और सल्फर को जलाने से प्राप्त गैस के लिए, 98% से अधिक की रूपांतरण दर प्राप्त करना अव्यावहारिक है, क्योंकि यह उत्प्रेरक की मात्रा में तेज वृद्धि से जुड़ा है। इस बीच, सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्रों (वर्तमान में निर्माण के तहत) और 98% की रूपांतरण दर की उच्च उत्पादकता के साथ, वायुमंडल में SO2 की सामग्री के लिए सैनिटरी मानक केवल तभी प्राप्त किया जा सकता है जब ग्रू गैसों के लिए एक बहुत ही उच्च (और इसलिए महंगा) पाइप बनाया जाता है या जब ग्रिप गैसों की अतिरिक्त सैनिटरी सफाई की जाती है। S02 से - उदाहरण के लिए, 5000 टन / दिन की संयंत्र क्षमता के साथ, वातावरण में उत्सर्जित SO2 की मात्रा (एक बिंदु पर) 100 टन / दिन (H2S04 के संदर्भ में) है।

अंतिम S02 रूपांतरण को बढ़ाने के लिए, डबल संपर्क (डीसी) का उपयोग किया जाता है। इसका सार इस तथ्य में निहित है कि SO2 (संपर्क) का ऑक्सीकरण दो चरणों में किया जाता है, पहले चरण में 90% का रूपांतरण सुनिश्चित होता है। फिर SO3 को प्रतिक्रिया मिश्रण से अलग किया जाता है, जिसके बाद दूसरा संपर्क चरण किया जाता है, जिसमें शेष SO2 का w \u003d 95% हासिल किया जाता है; समग्र रूपांतरण 99.5% है।

S02 ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है, इसलिए समग्र प्रक्रिया दर डब्ल्यू व्यक्त की गई है:

जहां, - आगे और रिवर्स प्रतिक्रियाओं की दरें; , - आगे और रिवर्स प्रतिक्रियाओं की दर स्थिरांक; CSO2, CO2, CSO3 - SO2, O2, SO3 की गैस में सांद्रता; एल, एम, इसी प्रतिक्रिया के एन-विकार।

समीकरण (30) से यह इस प्रकार है कि यदि पहले संपर्क चरण के बाद प्रतिक्रिया मिश्रण से SO3 हटा दिया जाता है, तो दूसरे चरण CSO3 \u003d 0 और r2 \u003d 0 से पहले। नतीजतन, प्रक्रिया की गति बढ़ जाती है। इस मामले में, अंतिम रूपांतरण समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है

(31)

जहां X1, x2, xn पहले, दूसरे (पहले चरण के बाद शेष से) और अंतिम चरणों, अंशों में परिवर्तन की डिग्री है।

इस प्रकार, xn \u003d 0.9+ (1-0.9) 0.95 \u003d 0.995।

सल्फर (IV) ऑक्साइड के ऑक्सीकरण प्रक्रिया के कैनेटीक्स और थर्मोडायनामिक्स के बीच का विरोधाभास संपर्क तंत्र के डिजाइन और तापमान शासन द्वारा काफी सफलतापूर्वक हटा दिया जाता है। यह प्रक्रिया को चरणों में तोड़कर प्राप्त किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक संपर्क प्रक्रिया के लिए इष्टतम स्थितियों को पूरा करता है।

तालिका 5. संपर्क तंत्र के प्रत्येक चरण में रूपांतरण की डिग्री

3 शल्य चिकित्सा प्रौद्योगिकी

3.1 प्रौद्योगिकी के लिए कच्चे माल

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए प्रारंभिक अभिकर्मक प्रारंभिक सल्फर और सल्फर युक्त यौगिक हो सकते हैं, जिनसे या तो सल्फर या सल्फर डाइऑक्साइड प्राप्त किया जा सकता है। इस तरह के यौगिक लौह सल्फाइड, अलौह धातुओं (तांबा, जस्ता, आदि) के सल्फाइड, हाइड्रोजन सल्फाइड और कई अन्य सल्फाइड यौगिक हैं।

परंपरागत रूप से, कच्चे माल के मुख्य स्रोत सल्फर और आयरन (सल्फ्यूरिक) पाइराइट हैं। धीरे-धीरे, कच्चे माल के स्रोत के रूप में पाइराइट का हिस्सा घटता है, जो इसके परिवहन के लिए उच्च परिवहन लागत से जुड़ा है (सल्फर के अलावा, इसमें अन्य घटकों का एक बहुत बड़ा हिस्सा शामिल है), और कचरे से छुटकारा पाने में असमर्थता के साथ - टिंडर। सल्फ्यूरिक एसिड युक्त गैर-लौह धातु के अपशिष्ट गैसों द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन के कच्चे माल के संतुलन में एक महत्वपूर्ण स्थान पर कब्जा कर लिया गया है।

गार्ड के लिए वातावरण सल्फर युक्त औद्योगिक कचरे का उपयोग करने के लिए दुनिया भर में उपाय किए जा रहे हैं। उल्लेखनीय रूप से सल्फर डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले थर्मल पावर प्लांट और धातुकर्म संयंत्रों से अपशिष्ट गैसों के साथ वातावरण में अधिक सल्फर डाइऑक्साइड उत्सर्जित होता है। उदाहरण के लिए, 1980 के दशक में, सल्फर की विश्व खपत लगभग 65 मिलियन टन / वर्ष थी, और 50 खो गया था, अपशिष्ट गैसों (सल्फर के संदर्भ में) के बारे में 100 मिलियन टन था। इसी समय, ऐसे कचरे में SO2 की कम एकाग्रता के कारण। गैस प्रसंस्करण हमेशा संभव नहीं है।

लोहे का पायराइट

प्राकृतिक पाइराइट एक जटिल चट्टान है, जिसमें लोहे के सल्फाइड FeS2, अन्य धातुओं के सल्फाइड (तांबा, जस्ता, सीसा, निकल, कोबाल्ट, आदि), धातु कार्बोनेट और अपशिष्ट चट्टान शामिल हैं। यूराल और काकेशस में रूसी संघ के क्षेत्र पर पाइराइट जमा हैं, जहां इसे सामान्य पाइराइट के रूप में खानों में खनन किया जाता है।

उत्पादन के लिए साधारण पाइराइट तैयार करने की प्रक्रिया का उद्देश्य इसमें से गैर-लौह धातुओं को निकालना और लोहे के डाइसल्फ़ाइड की सांद्रता को बढ़ाना है। पाइराइट के प्लवन द्वारा फ़ीड में लोहे के डाइसल्फ़ाइड की सामग्री को बढ़ाना, साथ ही साथ ऑक्सीजन के साथ हवा को समृद्ध करना, भूनने की प्रक्रिया के ड्राइविंग बल में वृद्धि करना।

भौतिक रासायनिक मापदंडों के संदर्भ में, फ़्लोटेशन पाइराइट को तालिका 6 में निर्दिष्ट मानकों का पालन करना चाहिए।

तालिका 6

संकेतकों का नाम	ब्रांडों के लिए मानक
1. दिखावट	ढीले पाउडर विदेशी समावेशन की अनुमति नहीं है (रॉक, अयस्क, लकड़ी, कंक्रीट, धातु, आदि के टुकड़े)।
3. सीसा और जस्ता की कुल सामग्री,%, और नहीं	मानकीकृत नहीं
7. क्लोरीन का द्रव्यमान अंश,%, अधिक नहीं

सल्फर प्राकृतिक रूप से धातु सल्फाइड और धातु सल्फेट्स के रूप में पाया जाता है, यह कोयला, तेल, प्राकृतिक और संबंधित गैसों का एक हिस्सा है। निकाले गए सल्फर का लगभग 50% सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।

तत्व सल्फर सल्फर अयस्कों से या हाइड्रोजन सल्फाइड या सल्फर ऑक्साइड SO2 युक्त गैसों से प्राप्त किया जा सकता है। इसके अनुसार देशी सल्फर और गैस सल्फर (गांठ) के बीच अंतर।

देशी अयस्कों से सल्फर प्राप्त करने की तापीय विधि इसमें भाप के साथ गलाने और आसवन द्वारा कच्चे सल्फर को शुद्ध करने में होती है। दहनशील और प्रक्रिया गैसों के शुद्धिकरण के दौरान निकाले गए हाइड्रोजन सल्फाइड से गैसीय सल्फर प्राप्त करना एक ठोस उत्प्रेरक पर इसके अपूर्ण ऑक्सीकरण की प्रक्रिया पर आधारित है:

H2S + O2 \u003d 2H2O + S2 (32)

सल्फर की महत्वपूर्ण मात्रा तांबा-गलाने वाले उत्पादों से प्राप्त की जा सकती है जिसमें विभिन्न सल्फर यौगिक होते हैं। एक ही समय में, गलाने की प्रक्रिया के दौरान, प्रतिक्रियाएं होती हैं जो तत्व सल्फर के गठन की ओर ले जाती हैं:

2FeS2 \u003d 2FeS + S2 (33) + С \u003d S + СО2 (34)

भौतिक और रासायनिक संकेतकों के संदर्भ में, तकनीकी सल्फर को तालिका 7 में निर्दिष्ट मानकों का पालन करना चाहिए

तालिका 7

सूचक नाम
1. सल्फर का द्रव्यमान अंश,%, कम नहीं
2. राख का द्रव्यमान अंश,%। अब और नहीं
3. मास अंश कार्बनिक पदार्थ, %, अब और नहीं
4. सल्फ्यूरिक एसिड,% के संदर्भ में एसिड का द्रव्यमान अंश, अधिक नहीं
5. आर्सेनिक का मास अंश,%, अधिक नहीं
6. सेलेनियम का मास अंश,%, अधिक नहीं
7. पानी का मास अंश,%, अधिक नहीं
8. यांत्रिक प्रदूषण (कागज, लकड़ी, रेत, आदि)	अनुमति नहीं हैं

3.2 सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन और इसके विवरण के लिए तकनीकी योजना

सल्फ्यूरिक एसिड पौधों की सबसे बड़ी संख्या कच्चे माल के रूप में सल्फर का उपयोग करती है। सल्फर प्राकृतिक गैस और कुछ अन्य औद्योगिक गैसों (जनरेटर, पेट्रोलियम रिफाइन लॉन) के प्रसंस्करण का एक उप-उत्पाद है। ऐसी गैसों में हमेशा कुछ मात्रा में सल्फर यौगिक होते हैं। सल्फर से अपरिष्कृत प्राकृतिक गैस जलने से सल्फर ऑक्साइड के साथ पर्यावरण प्रदूषण होगा। इसलिए, सल्फर यौगिकों को आमतौर पर हाइड्रोजन सल्फाइड के रूप में पहले हटा दिया जाता है, जिसे बाद में SO2 में आंशिक रूप से जला दिया जाता है, जिसके बाद हाइड्रोजन सल्फाइड और सल्फर डाइऑक्साइड का मिश्रण 270-300,, पर एक बॉक्साइट परत पर प्रतिक्रिया करता है, इस बातचीत के परिणामस्वरूप एस और एच 2 ओ में परिवर्तित होता है। इस तरह से प्राप्त सल्फर को "गैसीय" कहा जाता है। "गैस" सल्फर के अलावा, देशी सल्फर का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जा सकता है।

सल्फर एसिड के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में सल्फर के कई फायदे हैं। सबसे पहले, यह, पाइराइट के विपरीत, लगभग कोई अशुद्धियां नहीं होती हैं जो सल्फर डाइऑक्साइड के संपर्क ऑक्सीकरण के चरण में उत्प्रेरक जहर हो सकती हैं, उदाहरण के लिए, आर्सेनिक यौगिक। दूसरे, जब इसे जलाया जाता है, तो ठोस और अन्य अपशिष्ट उत्पन्न नहीं होते हैं जिनके भंडारण की आवश्यकता होती है या उनकी आगे की प्रक्रिया के लिए तरीकों की तलाश होती है (जब पाइराइट को निकाल दिया जाता है, लगभग 1 टन प्रारंभिक पाइराइट में ठोस अपशिष्ट की समान मात्रा बनती है)। तीसरा, सल्फर पाइराइट की तुलना में परिवहन के लिए बहुत सस्ता है, क्योंकि यह एक केंद्रित कच्चा माल है।

आइए हम DKDA विधि (छवि 2) द्वारा सल्फर से सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने के लिए "लघु" योजना पर विचार करें।

चित्र: 2. डबल संपर्क और डबल अवशोषण विधि द्वारा सल्फर से सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए योजना:

सल्फर जलाने के लिए फर्नेस; 2 - अपशिष्ट गर्मी बॉयलर; 3 - अर्थशास्त्री 4 - भट्ठी शुरू करना: 5. 6 - भट्ठी शुरू करने के हीट एक्सचेंजर्स। 7 - संपर्क डिवाइस: 8 - हीट एक्सचेंजर्स 9 - सुखाने टॉवर। 10, 11 - पहला और दूसरा मोनोहाइड्रेट अवशोषक। 12 - एसिड कलेक्टर; 13 - निकास पाइप।

पिघला हुआ सल्फर संभव यांत्रिक अशुद्धियों से साफ करने के लिए जाल फिल्टर के माध्यम से पारित किया जाता है (सल्फर 100 डिग्री से थोड़ा अधिक तापमान पर पिघला देता है, इसलिए इसे साफ करने का यह तरीका सबसे सरल है) और भट्ठी 1 में भेजा जाता है, जिसमें हवा को ऑक्सीडाइज़र के रूप में आपूर्ति की जाती है, पहले उत्पादन सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सूख जाता है। सुखाने टॉवर में 9. भट्ठी छोड़ने वाली गैस को अपशिष्ट ताप बॉयलर 2 में 1100-1200 The50 से 440-450 The The तक ठंडा किया जाता है और इस तापमान पर निर्देशित किया जाता है, जो वैनेडियम पेंटोक्साइड के औद्योगिक उत्प्रेरक के प्रज्वलन तापमान के बराबर है, शेल्फ-संपर्क तंत्र 7 की पहली परत तक ...

इष्टतम तापमान की प्रक्रिया के लिए प्रक्रिया की कामकाजी लाइन लाने के लिए आवश्यक तापमान शासन को आंशिक रूप से प्रतिक्रियाशील गैस की धाराओं को हीट एक्सचेंजर्स 8 के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है, जहां इसे अवशोषण (या शुष्क हवा) के बाद गर्म गैस धाराओं द्वारा ठंडा किया जाता है। संपर्क करने के तीसरे चरण के बाद, भूनने वाली गैस को हीट एक्सचेंजर्स 8 में ठंडा किया जाता है और एक मध्यवर्ती मोनोहाइड्रेट अवशोषक 10 में भेजा जाता है, एसिड कलेक्टर 12 के माध्यम से 98.3% के करीब एकाग्रता के साथ परिसंचारी सल्फ्यूरिक एसिड के साथ रिफ्लक्स किया जाता है। अवशोषक 10 में सल्फर ट्राईऑक्साइड को हटाने और लगभग पहुँच संतुलन से परिणामी विचलन के बाद, गैस को फिर से हीट एक्सचेंजर्स 8 में इग्निशन तापमान तक गर्म किया जाता है और चौथे संपर्क चरण में भेजा जाता है।

इस योजना में, चौथे चरण और संतुलन के अतिरिक्त मिश्रण के बाद गैस को ठंडा करने के लिए, सूखे हवा का एक हिस्सा इसमें जोड़ा जाता है। संपर्क तंत्र में प्रतिक्रिया करने वाली गैसों को अर्थशास्त्री 3 के माध्यम से ठंडा करने के लिए पारित किया जाता है और अंतिम 11 मोनोहाइड्रेट अवशोषक 11 को भेजा जाता है, जिसमें से गैसों में सल्फर ऑक्साइड नहीं होता है जो वायुमंडल में निकास पाइप 13 के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है।

इंस्टॉलेशन शुरू करने के लिए (किसी विशेष तापमान, मोड में दिए गए तकनीकी पर लाना), एक शुरुआती भट्ठी 4 और शुरुआती भट्ठी 5 और 6 के हीट एक्सचेंजर्स प्रदान किए जाते हैं। इन उपकरणों को इंस्टॉलेशन में लाने के बाद बंद कर दिया जाता है।

3 सल्फ्यूरिक एसिड प्रौद्योगिकी और उनके निपटान के तरीकों से अपशिष्ट

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के दौरान, उपकरणों में लीक और सल्फर एनहाइड्राइड के लिए सल्फर डाइऑक्साइड के अपूर्ण रूपांतरण के कारण सल्फर ऑक्साइड की महत्वपूर्ण मात्रा वायुमंडलीय हवा में उत्सर्जित होती है। उदाहरण के लिए, एकल संपर्क के साथ, SO2 से SO3 में रूपांतरण की डिग्री 98% तक पहुंच जाती है और निकास गैसों में सल्फर डाइऑक्साइड की सामग्री अनुमेय उत्सर्जन मानकों को 5 या अधिक बार से अधिक कर देती है। इसलिए, ऐसी प्रणालियों के लिए, विशेष अपशिष्ट गैस उपचार इकाइयां प्रदान की जाती हैं। डबल संपर्क विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन 99.8% तक रूपांतरण प्रदान करता है, जबकि वातावरण में SO2 उत्सर्जन एकल-चरण संपर्क की तुलना में 2 - 3 गुना कम हो जाता है और अतिरिक्त गैस शोधन की आवश्यकता नहीं होती है। सिस्टम की उत्पादकता 20-25% बढ़ जाती है, कच्चे माल की उपयोग दर बढ़ जाती है।

ओलियम पौधों से सल्फ्यूरिक एसिड एज़्रोसोल का भगोड़ा उत्सर्जन 0.5 से 5 किलोग्राम / टी तैयार उत्पादों से होता है।

सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन के अपशिष्ट गैसों के शुद्धिकरण के लिए, सबसे अधिक व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले अमोनिया के तरीके हैं: वाणिज्यिक अमोनियम सल्फेट या इसके समाधान और अमोनिया-चक्रीय प्राप्त करने के लिए अमोनिया-सल्फेट 100% सल्फर डाइऑक्साइड और वाणिज्यिक अमोनियम बिस्ल्फ़ाइट प्राप्त करने के लिए। गैस शोधन के ये तरीके सल्फर डाइऑक्साइड का उपयोग करना संभव बनाते हैं और साथ ही साथ मूल्यवान उत्पाद प्राप्त करते हैं। इस प्रकार, सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन धीरे-धीरे बेकार हो रहा है। वर्तमान में, वायु प्रदूषण आमतौर पर निम्नलिखित विधियों में से एक का उपयोग करके पकड़ा जाता है:

एक दूषित उत्पाद के निर्माण को रोकने या कम करने के लिए तकनीकी प्रक्रिया का संशोधन।

· नए, अधिक कुशल उपकरणों की स्थापना।

· इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपक, चक्रवात, धुलाई टॉवर आदि।

· रासायनिक या भौतिक प्रक्रियाओं का उपयोग करना जैसे कि सोखना, अवशोषण, बाद में जलन, दोहरा संपर्क, उत्प्रेरक अपघटन आदि।

· रचनात्मक निर्णयउदाहरण के लिए सिंगल वाल्व की बजाय डबल वॉल्व, क्लोज्ड वॉल्व सिस्टम जो उत्सर्जन पर कब्जा करते हैं।

· स्थापना के डिजाइन को उपकरण का विश्वसनीय और सुरक्षित संचालन, निरीक्षण और सफाई की संभावना, निस्तब्धता, शुद्धिकरण और मरम्मत, साथ ही आवश्यक परीक्षण सुनिश्चित करना चाहिए।

· पाइपलाइनों, सिलेंडर, टैंकों को उनकी सामग्री के अनुसार रंगों में चित्रित किया जाता है, और संग्रहीत या परिवहन पदार्थ के नाम के साथ एक शिलालेख प्रदान किया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन प्रक्रिया के मोड की निगरानी के लिए, स्वचालित नियंत्रण उपकरण स्थापित किए जाते हैं।

जब सल्फर डाइऑक्साइड से सल्फर डाइऑक्साइड प्राप्त होता है, तो एक पाइराइट सिंडर बनता है। पाइराइट सिलेंडरों में मुख्य रूप से सल्फर (1-2%), तांबा (0.33-0.47%), जस्ता (0.42-1.35%), सीसा (छोटी सी) के साथ लोहे (40-63%) होते हैं। 0.32-0.58%), कीमती (10-20 ग्राम / टी) और अन्य धातुएं।

भट्ठा छोड़ने वाली गैस सिंडर धूल और अन्य अशुद्धियों से दूषित होती है। सल्फर डाइऑक्साइड में धूल की एकाग्रता, भट्टियों के डिजाइन के आधार पर, कच्चे माल की पीसने की गुणवत्ता और डिग्री 1 से 200 ग्राम / एम 3 तक होती है। फायरिंग गैसों की मात्रा प्रति दिन सैकड़ों हजारों क्यूबिक मीटर है। प्रसंस्करण से पहले, इन गैसों को लगभग 0.1 ग्राम / मी 3 के अवशिष्ट धूल सामग्री में चक्रवात और शुष्क (अगर) इलेक्ट्रोस्टैटिक अवक्षेपकों में शुद्ध किया जाता है। फर्नेस गैसों को 60-75% (खोखले टावरों में) और 25-40% (पैक्ड टावरों में) सल्फ्यूरिक एसिड के साथ गीली इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीविटेटर्स में फंसाने के लिए सिलिअरी एसिड के साथ अतिरिक्त शुद्धि के अधीन किया जाता है। धूल से भट्ठी गैसों की अतिरिक्त सफाई की प्रक्रिया कीचड़ के गठन के साथ होती है जो धुलाई विभाग और गीले इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स के उपकरण में जमा होती है।

इस प्रकार, सल्फर पाइराइट से सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन से ठोस अपशिष्ट पाइराइट सिन्ड्र्स, चक्रवातों से धूल और सूखी इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स, वॉश टावरों से कीचड़ जो टैंकों, कलेक्टरों और रेफ्रिजरेटर में इकट्ठा होते हैं, और गीले इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स से कीचड़ निकलते हैं।

जब सल्फर पाइराइट फायरिंग करते हैं, तो पाइराइट सिंडर्स की बर्बादी पाइराइट के द्रव्यमान का ~ 70% होती है। उत्पादित 1 टन एसिड के लिए, सिंडर की उपज, सबसे अच्छे रूप में, 0.55 टन है। चूंकि सल्फर एसिड के उत्पादन के लिए कच्चा माल, सल्फर पाइराइट के साथ, विशेष रूप से इस उद्देश्य के लिए खनन किया जाता है, जो कि प्लवनशीलता विधि द्वारा सल्फाइड अयस्कों की ड्रेसिंग के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट और ड्रेसिंग के दौरान उत्पन्न कचरे का होता है। कोयला, फिर तीन प्रकार के पाइराइट सिंडर्स (पाइराइट्स सिन्ड्र्स, सल्फाइड अयस्क सांद्रता, कोल सिंडर्स के फ्लोटेशन टेलिंग से होते हैं) होते हैं, जो रासायनिक संरचना और भौतिक विशेषताओं दोनों में एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं। पहले दो प्रकार के सिंडर तांबे, जस्ता, चांदी, सोना और अन्य धातुओं की एक महत्वपूर्ण सामग्री द्वारा प्रतिष्ठित हैं।

पाइराइट सिलेंडरों का उपयोग कई दिशाओं में संभव है: अलौह धातुओं के निष्कर्षण और लोहा और इस्पात के उत्पादन में, सीमेंट और कांच उद्योग में, कृषि आदि में।

4 सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में गैसों, वाष्प और धूल की अधिकतम अनुमेय सांद्रता

पदार्थों	औद्योगिक परिसर के कार्य क्षेत्र की हवा में, मिलीग्राम / एम 3	आबादी वाले क्षेत्रों की वायुमंडलीय हवा में
		अधिकतम एक बार, मिलीग्राम / एम 3	औसत दैनिक, मिलीग्राम / एम 3
खनिज और पौधों की धूल, SiO2 और विषाक्त पदार्थों से मुक्त
आर्सेनिक और आर्सेनिक एनहाइड्राइड
आर्सेनिक हाइड्रोजन
नाइट्रोजन ऑक्साइड (N2O3 के संदर्भ में)
कार्बन मोनोऑक्साइड
सीमेंट, मिट्टी, खनिज और उनके मिश्रण की धूल, जिसमें SiO2 मुक्त नहीं है
वैनेडियम पेंटोक्साइड डस्ट
धातु पारा
सीसा और इसके अकार्बनिक यौगिक
सेलेनियम अनाकार
सेलेनस एनहाइड्राइड
सल्फ्यूरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड
सल्फर एनहाइड्राइड
हाइड्रोजन सल्फाइड
फॉस्फोरिक हाइड्रोजन
हायड्रोजन फ्लोराइड
हाइड्रोजन क्लोराइड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HC1 के संदर्भ में)

मुख्य इकाई का निर्माण

अवशोषक में, सल्फ्यूरिक एसिड गैस मिश्रण से केवल सल्फर ट्राइऑक्साइड को बाहर निकालता है, बाकी गैस, अवशोषक से गुजरती है, वायुमंडल में निकाल दी जाती है। आमतौर पर SO3 को दो श्रृंखला-जुड़े अवशोषक में अवशोषित किया जाता है: पहले एक में - ओलियम और दूसरे में - मोनोहाइड्रेट।

अवशोषण विभाग का मुख्य प्रदर्शन संकेतक SO3 अवशोषण की पूर्णता है; मोनोहाइड्रेट अवशोषक के इष्टतम मोड में, निकास गैसें व्यावहारिक रूप से पारदर्शी होती हैं, उनमें केवल सल्फ्यूरिक एसिड के निशान होते हैं। जब मोनोहाइड्रेट अवशोषक में एसिड के रिफ्लक्सिंग की सांद्रता 98.3% H2 SO4 से कम होती है, तो धुंध बन जाती है और निकास गैसें दिखाई देने लगती हैं। एक मोनोहाइड्रेट अवशोषक में, उच्च गैस आर्द्रता पर कोहरा भी बनता है। आमतौर पर, सुखाने वाले टावरों के बाद 0.01% जल वाष्प गैस में रहता है। चूंकि संपर्क उपकरण के बाद की गैस में बड़ी मात्रा में SO3 होता है, जब गैस को ठंडा किया जाता है, तो जल वाष्प पूरी तरह से H2SO4 वाष्प में परिवर्तित हो जाता है, जिसकी एकाग्रता भी 0.01%, या 0.437 ग्राम / मी 3 है।

अवशोषक पैकिंग की सतह पर सल्फ्यूरिक एसिड वाष्प संघनित होता है। रिफ्लक्स एसिड के बहुत कम तापमान पर या उच्च गैस आर्द्रता पर (गैस में सल्फ्यूरिक एसिड की सामग्री 0.437 ग्राम / मी 3 से अधिक है), सल्फ्यूरिक एसिड वाष्प के हिस्से के रूप में एक धुंध बनाता है जो अवशोषक में व्यवस्थित नहीं होता है और वायुमंडल में जारी होता है।

जब एक व्यावसायिक उत्पाद को तकनीकी संपर्क एसिड के रूप में जारी किया जाता है, तो इसे आमतौर पर सुखाने वाले टावरों से हटा दिया जाता है। इसके लिए, सुखाने वाले टावरों में से एक में, एसिड एकाग्रता को बनाए रखा जाता है जो संपर्क तकनीकी सल्फ्यूरिक एसिड के लिए मानक आवश्यकताओं को पूरा करता है, और जैसे ही यह जमा होता है, इसे संग्रह से गोदाम में स्थानांतरित कर दिया जाता है। ऐसे मामलों में, काफी अधिक गर्मी अवशोषण डिब्बे में (जहां पतला होता है) उत्पन्न होता है, जब ओयोलियम को छुट्टी दे दी जाती है, क्योंकि मोनोहाइड्रेट को पानी से पतला होना पड़ता है।

1
ओलियम अवशोषक

चित्र: 3 ओलियम अवशोषक डिजाइन

स्टील का खोल; 2 - हैच; 3 - कवर पर कवर; 4 - एसिड की आपूर्ति के लिए पाइप; 5 - दबाव टैंक; 6 - प्लेटों के निलंबन के लिए पुल रॉड; 7 - एसिड वितरण के लिए कप के साथ स्टील प्लेट; 8 - नोजल (रिंग 150x150, 120X120, 100x100, 80X80 मिमी की रिंग्स की एक पंक्ति के नीचे से, रिंग्स की शीर्ष 143 पंक्तियों से 50x50 मिमी); 9 - भट्ठी; 10 - रैक (स्टील पाइप); 11 - एसिड-प्रतिरोधी कोटिंग के साथ स्टील की जाली: 12 - निचला (एसिड-प्रतिरोधी ईंट); 13 - समर्थन बीम; 14 - गैस बॉक्स।

पुरानी फैक्ट्रियों में, अवशोषक की दीवारों को एसिड-प्रतिरोधी ईंटों के साथ पंक्तिबद्ध किया जाता है, और ग्रेट को ऐसेट या अन्य एसिड-प्रतिरोधी प्लेटों से इकट्ठा किया जाता है। नए संपर्क संयंत्रों में, ओमील एब्जॉर्बर की स्टील की दीवारों को पंक्तिबद्ध नहीं किया जाता है, स्टील के बीम से ग्रेट को इकट्ठा किया जाता है।

विभिन्न उपकरणों और उपकरणों को अवशोषित पैकिंग के साथ एसिड को समान रूप से वितरित करने के लिए उपयोग किया जाता है - स्टील प्लेट जिसमें स्टील या चीनी मिट्टी के बरतन ट्यूबों को डाला जाता है, वितरण गर्त, स्प्रेयर आदि। स्टील एसिड वितरकों को नए संपर्क संयंत्रों में स्थापित किया जाता है, जो सुखाने वाले एसिड को वितरित करने के लिए उपकरणों के समान हैं। चूंकि ऑमील के रूप में सभी उत्पादों की रिहाई के लिए, सल्फर ट्राइऑक्साइड के 1/3 को केवल ओटोल अवशोषक में अवशोषित किया जाना चाहिए, इसमें मौजूद रिफ्लक्स ऑमीलियम के साथ गैस की संपर्क सतह छोटी हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप कुछ पौधों में ओलियम अवशोषक बिना पैकिंग के स्थापित होते हैं। गैस-तरल संपर्क की आवश्यक सतह को ओलियम का छिड़काव करके बनाया जाता है।

ओलिक अवशोषक का आकार और सिंचाई के लिए आपूर्ति की जाने वाली ऑलियम की मात्रा सल्फ्यूरिक एसिड प्रणाली की क्षमता पर निर्भर करती है। आमतौर पर, उत्पाद के 1 टी / एच को 1 मीटर / एस तक की पैकिंग में गैस वेग पर 600 से 1000 मी 2 तक अवशोषित में पैकिंग की सतह की आवश्यकता होती है और ओलियम अवशोषक अनुभाग के 10-12 m3 / m2 के एक स्प्रे घनत्व।

2 मोनोहाइड्रेट अवशोषक

मोनोहाइड्रेट अवशोषक को 98.3% सल्फ्यूरिक एसिड के साथ छिड़का जाता है। अवशोषक में, एसिड SO3 को अवशोषित करता है और इसकी एकाग्रता बढ़ जाती है। मोनोहाइड्रेट के संग्रह में, एसिड को पानी या सूखने वाले एसिड के साथ प्रारंभिक सांद्रता में पतला किया जाता है और रेफ्रिजरेटर के माध्यम से फिर से मोनोहाइड्रेट अवशोषक की सिंचाई में प्रवेश किया जाता है; सिंचाई घनत्व लगभग 20m3 / (m2 * h) है।

चित्र: 4 मोनोहाइड्रेट अवशोषक का निर्माण

स्टील खोल: 2 - एसिड प्रतिरोधी ईंट; 3 - एस्बेस्टोस; 4 - हैच; 5 - प्लेट के निलंबन के लिए छड़; 6 - दबाव टैंक; 7 - एसिड की आपूर्ति पाइप; 8 - कवर पर गार्ड; 9 - कवर; 10 - प्लेट पर एसिड वितरक; 11 - देखने की खिड़की; 12 - नोजल (नीचे से रिंग्स की दो पंक्तियाँ हैं 150 X 150.120x 120.100x100 80X 80 मिमी, ऊपर की रिंग्स की 144 पंक्तियों 60X 50 मिमी, ऊपर से वहाँ की रिंग्स 80X80 मिमी की बड़ी हैं); 13 - गैस बॉक्स; 14 - स्टील समर्थन बीम; 15 - ईंट की मेहराब के साथ सहायक संरचना; 16 - ईंट की जाली।

कुछ स्थापनाओं में, ओलियम अवशोषक एक शंट में मोनोहाइड्रेट अवशोषक से जुड़ा होता है। इस मामले में, एनहाइड्राइट कूलर के बाद की गैस को दो धाराओं में विभाजित किया जाता है, जिनमें से एक को सीधे मोनोहाइड्रेट अवशोषक में भेजा जाता है, और दूसरा पहली बार ओटोलर अवशोषक में प्रवेश करता है, और एक से मोनोहाइड्रेट में। यह योजना आपको केवल उन मामलों में ही ओटोलर एब्जॉर्बर चालू करने की अनुमति देती है, जब ऑमील जारी करना आवश्यक होता है।

अवशोषण टॉवर का एक अलग डिजाइन प्रस्तावित है, जिसमें शामिल हैं (चित्र। 5): एक एसिड-प्रतिरोधी ईंट (1) के साथ एक आवास, एक गैस या वायु मिश्रण (2) को पेश करने के लिए एक स्पर्शरेखा बनाया गया इनलेट पाइप, एसिड प्रतिरोधी ईंटों (3) के साथ एक बेलनाकार वितरण वितरण ग्रिड, चैनलों के माध्यम से होने। इसके प्रत्येक स्तर पर गैस मार्ग के लिए अलग-अलग लंबाई। गैस वितरण ग्रिड पर, एक ही व्यास (4) का एक बेलनाकार शरीर एसिड-प्रतिरोधी ईंटों से बना है। टॉवर निकाय एक नोजल (5) से भरा हुआ है और एक एसिड वितरण डिवाइस (6) से सुसज्जित है।

अवशोषण टॉवर निम्नानुसार काम करता है:

गैस मिश्रण या हवा शरीर के (1) और आंतरिक बेलनाकार शरीर (4) गैस वितरण ग्रिड (3) पर एसिड-प्रतिरोधी ईंटों (4) के बाहर रखी आंतरिक बेलनाकार शरीर (4) के बीच कुंडलाकार टनल पाइप (2) के माध्यम से प्रवेश करती है, कुंडलाकार अंतरिक्ष के पूरे परिधि के साथ वितरित किया जाता है और समान रूप से आपूर्ति की जाती है गैस वितरण ग्रिड के गैस चैनलों के माध्यम से अवशोषण टॉवर (5) के नोजल, जिस पर गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रियाएं होती हैं। पैकिंग एसिड वितरकों (6) के माध्यम से केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ छिड़का हुआ है

सिस्टम पावर के लिए प्रति दिन 120 टन अवशोषक 3.3 मीटर के व्यास के साथ स्थापित किए जाते हैं। सिस्टम का उपयोग करना अवशोषक आवरण के नीचे स्थित स्टील या कच्चा लोहे का गटर। ओलियम अवशोषक की ऊँचाई 12 मीटर, और मोनोहाइड्रेट - 13.5 मीटर।

कारखानों में अवशोषण विभागों की योजनाएँ एक दूसरे से बहुत कम होती हैं, लागू तकनीकी मोड भी समान हैं। नीचे संपर्क संयंत्रों में अवशोषण विभाग के तकनीकी शासन के अनुमानित मानदंड नीचे दिए गए हैं:

अवशोषक आउटलेट तापमान, ° С, ओमील से अधिक नहीं ……………………………… .................................................. ................. ६०

मोनोहाइड्रेट …………………………………………। …………………………………… 60

अवशोषक में रिफ्लक्स एसिड एकाग्रता

ओमीलियम में,% SO3 (मुक्त) ……………………………………। ........................... २० .... १

मोनोहाइड्रेट में,% H2SO4 ………………………………………। ............... 98.6। 0.2

अवशोषण दर,%, कम नहीं ……………………………………। ............ ९९.९ ५

3 अवशोषक की तकनीकी विशेषताएं

संयंत्र उत्पादकता, टी / एच

H2S04 ……………………………………………………………… .10

रूपांतरण की डिग्री х ………………………………………………………… 0.98 SO3 अवशोषण पूर्णता

ओमील अवशोषक में y ……………………………………………… .0.5

कुल z ………………………………………………………………………… ..0.99995

एकाग्रता

ओमील को सीबम सोखने वाले सह को,% SO3 (मुक्त) ... 20

मोनोहाइड्रेट सेमी,% H2SO4 …………………………… 98

सुखाने एसिड Cn,% H2SO4 ……… .... …………………………… 93

गैस की खपत, एम 3 / एच ………………………………………। 26820

समेत:

so2 …………………………………………………………………………… 2350

О2 ... …………………………………………………………………… .20

N2 ……………………………………………………………………… ... 21460

h2O वाष्प ………………………………………………………………… 660

SO3 ………………………………………………………………………………

बैरोमेट्रिक दबाव Р, Pa ………………………………… .1.01 * 105

सुखाने टॉवर के सामने वैक्यूम पीपी, पा ……………………, 9 * 103

सुखाने टॉवर के प्रवेश द्वार पर गैस का तापमान, ° С ………………… .32

इस गैस में जल वाष्प का दबाव РН2O, Pa ……………… .4.75 * 103

तकनीकी और तकनीकी ACID प्रौद्योगिकी के आर्थिक संकेतक

सल्फ्यूरिक एसिड की लागत मूल्य संसाधित कच्चे माल के प्रकार पर काफी निर्भर करता है, क्योंकि विभिन्न कच्चे माल में सल्फर की लागत समान नहीं है। उदाहरण के लिए, पाइराइट में 1 टन सल्फर की लागत प्राकृतिक सल्फर की तुलना में 2 गुना कम है; धातुकर्म उद्योग के अपशिष्ट गैसों में सल्फर की लागत पर विचार नहीं किया जाता है।

लागत मूल्य पर कच्चे माल के प्रकार का प्रभाव भी इस तथ्य परिलक्षित होता है कि तकनीकी योजना और इसके हार्डवेयर डिजाइन अलग-अलग कच्चे माल पर काम करते समय अलग-अलग होते हैं। इसलिए, प्राकृतिक सल्फर का उपयोग करते समय, गैस को फ्लश करने की आवश्यकता नहीं होती है, और हाइड्रोजन सल्फाइड को जलाने के दौरान, गैस के फ्लशिंग और सुखाने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे कच्चे माल के प्रसंस्करण की लागत कम हो जाती है। सल्फ्यूरिक एसिड की लागत कई अन्य कारकों पर भी निर्भर करती है: कच्चे माल के स्रोतों, पानी, बिजली, इत्यादि से सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्र की सुस्ती।

सल्फ्यूरिक एसिड प्रणाली की उत्पादकता में वृद्धि के साथ, उत्पादन की लागत कम हो जाती है, उसी समय से मूल्यह्रास लागत कम हो जाती है, श्रम उत्पादकता बढ़ जाती है, उपकरण रखरखाव लागत कम हो जाती है, आदि उपकरणों की तीव्रता में वृद्धि के साथ सल्फ्यूरिक एसिड की लागत मूल्य भी घट जाती है।

सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण संकेतक कच्चे माल के प्रसंस्करण की लागत है, इसमें कच्चे माल की लागत को छोड़कर सभी लागत शामिल हैं। प्रसंस्करण की लागत लगातार कम हो रही है क्योंकि उत्पादन की तकनीकी योजना में सुधार हुआ है, इसके हार्डवेयर में सुधार हुआ है, खपत गुणांक कम हो गए हैं, सिस्टम की उत्पादकता बढ़ गई है, आदि प्रसंस्करण की लागत तकनीकी उपकरणों और उत्पादन के संगठन की विशेषता मुख्य संकेतक है।

तालिका 8. संपर्क किए गए कच्चे माल के प्रकार (प्रति 1 किलो एच 2 बी0) के आधार पर सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में औसत खपत कारक

तालिका 9. डीके-डीए विधि द्वारा शुद्ध सल्फर से 1 टन सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए उपभोग कारक

निष्कर्ष

इस निबंध में, सल्फ्यूरिक एसिड के भौतिक, रासायनिक गुणों पर विचार किया गया था। इसके आवेदन के मुख्य क्षेत्रों का अध्ययन किया जाता है। एसिड उत्पादन के मौजूदा तरीके प्रस्तुत किए जाते हैं। यह पाया गया कि सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए सबसे प्रभावी तरीका डबल संपर्क और डबल अवशोषण की विधि है। आवश्यक संदर्भ डेटा प्रदान किए जाते हैं। जब फायरिंग गैस सल्फर को जलाकर प्राप्त की जाती है, तो इसे जलाने वाले लोहे के पाइराइट के विपरीत, अशुद्धियों से शुद्ध करने की आवश्यकता नहीं होती है। वर्तमान में, अधिकतम रूपांतरण डिग्री के साथ सल्फर ट्राईऑक्साइड के उत्पादन के लिए प्रभावी उत्प्रेरक का विकास जारी है, साथ ही उत्सर्जन को रोकने के लिए ओमील के उत्पादन के लिए प्रतिष्ठानों का विकास है जो एमपीसी और एमपीई मानकों को पूरा नहीं करते हैं। दूसरी ओर, सल्फर युक्त कच्चे माल के प्रकार की परवाह किए बिना, अन्य उद्योगों में अपशिष्ट एसिड उत्पादन का उपयोग करने की सलाह दी जाती है (उदाहरण के लिए, धातु में पाइराइट सिंडर्स)। चूंकि सल्फर और पाइराइट के भंडार कम हो गए हैं, इसलिए अपशिष्ट गैसों से एसिड फ़ीड प्राप्त करना भी महत्वपूर्ण है। पर्यावरण संबंधी परेशानियाँ... इस प्रकार, सल्फ्यूरिक एसिड प्रौद्योगिकी का उद्देश्य अपशिष्ट मुक्त उत्पादन करना है।

ग्रंथ सूची

1. अमेलिन ए.जी., सल्फ्यूरिक एसिड की प्रौद्योगिकी, दूसरा संस्करण, एम।, 1983। - 360 पी।

GOST 2184-77 तकनीकी सल्फ्यूरिक एसिड। विशेष विवरण

GOST 667-73 सल्फ्यूरिक बैटरी एसिड। विशेष विवरण

4. मेलनिकोव ई.वाई।, साल्टानोवा वी.पी., नौमोवा ए.एम., ब्लिनोवा एक्स.एस. अकार्बनिक पदार्थों और खनिज उर्वरकों की प्रौद्योगिकी। तकनीकी स्कूलों के लिए पाठ्यपुस्तक। एम ।: रसायन विज्ञान, 1983 ।-- 432 पी।

5. बोरसेकोव जी.के. सल्फ्यूरिक एसिड एम-एल के उत्पादन में कैटलिसिस: गोशखिमिज़दत, 1954। - 348 पी।

RF पेटेंट नंबर 94025148/04 डोबकिना ई.आई. कुज़नेत्सोवा एस.एम.; लारियोनोव ए.एम. सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण के लिए उत्प्रेरक // रूसी पेटेंट नंबर 2080176, 27.05.1997

GOST 444-75 सल्फर प्लवनशीलता पाइराइट। विशेष विवरण

8. GOST 127.1-93। तकनीकी सल्फर। विशेष विवरण

कुटापोव ए.एम., बोंदरेवा टी.आई., बर्गार्टन एम.जी. सामान्य रासायनिक प्रौद्योगिकी। तीसरा संस्करण। पाठ्यपुस्तक। विश्वविद्यालयों के लिए। - तीसरा संस्करण। Rev. - एम ।: एकेडेमनिगा, 2004 ।-- 528 पी ।: बीमार।

10.O.A. Fedyaeva औद्योगिक पारिस्थितिकी ... लेक्चर नोट्स। - ओम्स्क: ओमस्टीयू का प्रकाशन गृह, 2007 ।-- 145 पी।

सल्फ्यूरिक एसिड हैंडबुक / अंडर। ईडी। के.एम. रसभरी। - एम ।: रसायन विज्ञान, 1971।

12. सिरोमैतनिकोव वी.डी. , इगिन वी.वी. , फिलाटोव यू.वी., सुषेव वी.एस. , गोलस वी.आई. पेटेंट आरयू 2240976 अवशोषण टॉवर।

13. सोकोलोव्स्की ए.ए., यशके ई.वी. खनिज उर्वरक और अम्ल प्रौद्योगिकी। - एम ।: रसायन विज्ञान, 1979 ।-- 384 पी।

14. सार पत्रिका "रसायन विज्ञान"।

सल्फ्यूरिक एसिड रासायनिक उद्योग का सबसे महत्वपूर्ण उत्पाद है। सल्फ्यूरिक एसिड H 2 SO 4 का सूत्र। रंगहीन तैलीय तरल, पानी से भारी। जब पानी के साथ मिलाया जाता है, तो हाइड्रेट्स का गठन होता है, मजबूत हीटिंग होता है, इसलिए पानी को केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड में डालना सख्त मना है। लगातार सरगर्मी के साथ सल्फ्यूरिक एसिड को एक पतली धारा में पानी में डाला जाना चाहिए।

सल्फ्यूरिक एसिड पानी को कार्बनिक पदार्थों से दूर ले जाता है, उन्हें कार्बोनाइजिंग करता है। उद्योग में, पानी को बांधने के लिए केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड की क्षमता का उपयोग गैसों को सुखाने के लिए किया जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट है, यह एक जलीय घोल में पूरी तरह से अलग हो जाता है। रंग लिटमस और मिथाइल नारंगी संकेतक लाल।

कड़ाई से बोलते हुए, एक हाइड्रोजन आयन अलग हो जाता है (दूसरे चरण में पृथक्करण बहुत छोटा है):

एच 2 एसओ 4 \u003d एच + + एचएसओ 4 -

सल्फ्यूरिक एसिड समाधान से हाइड्रोजन के बाईं ओर वोल्टेज की श्रृंखला में स्थित धातुएं हाइड्रोजन को विस्थापित करती हैं:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 (नमक बनता है - जस्ता सल्फेट)

इस प्रतिक्रिया में ऑक्सीकरण एजेंट एसिड हाइड्रोजन है:

Zn 0 + H 2 +1 SO 4 \u003d Zn +2 SO 4 + H 2 0

गर्म होने पर, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड सोने और प्लैटिनम को छोड़कर हाइड्रोजन के दाईं ओर धातुओं के साथ बातचीत करता है। सल्फर ऑक्सीकरण एजेंट होगा। तांबे की प्रतिक्रिया में, इसे सल्फर ऑक्साइड (IV) में घटाया जाता है:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (रंगहीन गैस का विकास)

ऑक्सीकरण राज्यों के संकेत के साथ:

Cu 0 + 2H 2 S +6 O 4 \u003d Cu +2 SO 4 + S +4 O 2 + 2H 2 O

100% के करीब एकाग्रता में, सल्फ्यूरिक एसिड लोहे को निष्क्रिय करता है, प्रतिक्रिया नहीं होती है।

धातु आक्साइड के साथ, प्रतिक्रिया नमक और पानी के गठन के साथ होती है:

MgO + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2 O

आयनिक रूप में (हम आयनों में ऑक्साइड को विघटित नहीं करते हैं!):

MgO + 2H + + SO 4 2O \u003d Mg 2+ + SO 4 2 H + H 2 O

MgO + 2H + \u003d Mg 2+ + H 2 O

नमक और पानी बनाने के लिए सल्फर एसिड क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O

आयनिक रूप में:

2Na + + 2OH - + 2H + + SO 4 2 2 \u003d 2Na + + SO 4 2− + 2H 2%

ओह - + एच + \u003d एच 2 ओ

सल्फेट आयन के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया बेरियम लवण के साथ बातचीत है - बेरियम सल्फेट का एक सफेद क्रिस्टलीय अवक्षेप, नाइट्रिक एसिड में अघुलनशील, रूपों:

H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 2 + 2HCl

2H + + SO 4 2− + Ba 2+ + 2Cl - \u003d BaSO 4 2 + 2H + + 2Cl -

SO 4 2↓ + Ba 2+ \u003d BaSO 4 Ba

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग कई एसिड प्राप्त करने के लिए किया जाता है, क्योंकि यह उन्हें लवण से विस्थापित करता है। प्रयोगशाला में, यह है कि हाइड्रोक्लोरिक एसिड कैसे प्राप्त किया जा सकता है (हीटिंग के द्वारा, पानी में जारी हाइड्रोजन क्लोराइड को भंग करने के बाद), आदि।

2NaCl + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl

संक्षिप्त आयनिक समीकरण:

Cl - + H + \u003d HCl

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग उद्योग में पेट्रोलियम उत्पादों की सफाई, कोटिंग से पहले धातु की सतहों, सफाई (शोधन) तांबे के लिए, उर्वरकों, ग्लूकोज आदि के उत्पादन में किया जाता है।

2. कार्बन डाइऑक्साइड को प्राप्त करना और एकत्र करना। बर्तन में इस गैस की उपस्थिति का प्रमाण

प्रयोगशाला में कार्बन डाइऑक्साइड को जोड़कर प्राप्त किया जाता है

1. हाइड्रोक्लोरिक एसिड चाक करने के लिए:
   CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2
2. सोडा के लिए हाइड्रोक्लोरिक या सल्फ्यूरिक एसिड:
   Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2

हम टेस्ट ट्यूब को बंद कर देते हैं, जहां गैस आउटलेट ट्यूब के साथ डाट के साथ प्रतिक्रिया हो रही है। हम ट्यूब को एक फ्लास्क में कम कर देते हैं (कार्बन डाइऑक्साइड हवा की तुलना में भारी है), कपास ऊन के टुकड़े के साथ गर्दन को कवर करने की सलाह दी जाती है।

हम फ्लास्क में चूने के पानी का एक पारदर्शी समाधान डालकर कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति को साबित करते हैं, इसे हिलाते हैं। अघुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट के निर्माण के कारण निम्बू पानी बादल बन जाता है:

सीए (ओएच) 2 + सीओ 2 \u003d सीएसीओ 3 2 + एच 2 ओ

सल्फ्यूरिक एसिड अणु में एक क्रूसिफ़ॉर्म आकार होता है:

भौतिक गुण सल्फ्यूरिक एसिड:

• एक घने तेल तरल, बेरंग और बिना गंध;
• घनत्व 1.83 ग्राम / सेमी 3;
• गलनांक 10.3 ° C;
• क्वथनांक 296.2 ° C;
• बहुत हीड्रोस्कोपिक, किसी भी तरह से पानी के साथ गलत;
• जब केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड को पानी में घोल दिया जाता है, तो बड़ी मात्रा में गर्मी निकल जाती है ( जरूरी! पानी में एसिड जोड़ें! पानी को एसिड में नहीं जोड़ा जा सकता है !!!)

सल्फ्यूरिक एसिड दो प्रकार का होता है:

• पतला एच 2 एसओ 4 (पतला) - एक जलीय एसिड समाधान, जिसमें एच 2 एसओ 4 का प्रतिशत 70% से अधिक नहीं है;
• केंद्रित एच 2 एसओ 4 (संक्षिप्त) - जलीय एसिड समाधान, जिसमें एच 2 एसओ 4 का प्रतिशत 70% से अधिक है;

एच 2 एसओ 4 के रासायनिक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड दो चरणों में जलीय घोल में पूरी तरह से अलग हो जाता है:

एच 2 एसओ 4 + एच + एचएसओ 4 - एचएसओ 4 - एच + + एसओ 4 -

पतला सल्फ्यूरिक एसिड सभी विशेषता गुणों को प्रदर्शित करता है मजबूत एसिडप्रतिक्रियाओं में प्रवेश करना:

• बुनियादी ऑक्साइड के साथ: MgO + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2 O
• ठिकानों के साथ: H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O
• लवण के साथ: H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 H + 2HCl सल्फेट आयन के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया: SO 4 2- + Ba 2+ \u003d BaSO 4 SO

सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन और उपयोग

सल्फ्यूरिक एसिड उद्योग में दो तरीकों से निर्मित होता है: संपर्क करें तथा नाइट्रोजनवाला.

संपर्क विधि एच 2 एसओ 4 प्राप्त करना:

• पहले चरण में, सल्फर डाइऑक्साइड को पाइराइट जलाकर प्राप्त किया जाता है: 4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
• दूसरे चरण में, सल्फर डाइऑक्साइड को वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड में ऑक्सीकृत किया जाता है, जो वैनेडियम ऑक्साइड की उपस्थिति में प्रतिक्रिया करता है, जो उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है: 2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3
• तीसरे, अंतिम चरण में, ओलियम प्राप्त किया जाता है, इसके लिए सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड को केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड में भंग कर दिया जाता है: H 2 SO 4 + nSO 3 2 H 2 SO 4 nSO 3
• बाद में, ओमील को लोहे के टैंकों में ले जाया जाता है, और सल्फ्यूरिक एसिड को पानी के साथ कमजोर पड़ने से ओमील से प्राप्त किया जाता है: H 2 SO 4 nSO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

नाइट्रस तरीका एच 2 एसओ 4 प्राप्त करना:

• पहले चरण में, धूल से शुद्ध होने वाली सल्फर डाइऑक्साइड गैस का उपचार सल्फ्यूरिक एसिड के साथ किया जाता है, जिसमें नाइट्रोज़ (नाइट्रोजन ऑक्साइड) घुल जाता है: SO 2 + H 2 O + N 2 O 3 \u003d H 2 SO 4 + 2NO
• जारी नाइट्रोजन ऑक्साइड ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है और फिर से सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा अवशोषित होता है: 2NO + O 2 \u003d 2NO 2 NO 2 + NO \u003d N 2 O 3

सल्फ्यूरिक एसिड का अनुप्रयोग:

• गैसों को सुखाने के लिए;
• अन्य एसिड, लवण, क्षार, आदि के उत्पादन में;
• उर्वरक, रंजक, डिटर्जेंट प्राप्त करने के लिए;
• कार्बनिक संश्लेषण में;
• जैविक पदार्थों के उत्पादन में।

सल्फ्यूरिक एसिड लवण

चूंकि सल्फ्यूरिक एसिड एक डायसिड है, यह दो प्रकार के लवण देता है: मध्यम लवण (सल्फेट्स) और अम्लीय लवण (Hydrosulfates)।

सल्फेट पानी में अच्छी तरह से घुल जाता है, इसके अलावा CaSO 4, PbSO 4, BaSO 4 - पहले दो खराब घुलनशील हैं, और बेरियम सल्फेट व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है। सल्फेट्स, जिनमें पानी होता है, उन्हें विट्रियल (कॉपर सल्फेट - CuSO 4 5H 2 O) कहा जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड लवण की एक विशिष्ट विशेषता हीटिंग के लिए उनका संबंध है, उदाहरण के लिए, सोडियम, पोटेशियम, बेरियम सल्फेट हीटिंग के लिए प्रतिरोधी हैं, 1000 डिग्री सेल्सियस पर भी विघटित नहीं होते हैं, उसी समय तांबा, एल्यूमीनियम, लोहे के सल्फेट ऑक्साइड बनाने के लिए मामूली हीटिंग के साथ भी उपयोग करते हैं। धातु और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड: CuSO4 \u003d CuO + SO 3।

कड़वा (MgSO 4 · 7H 2 O) और Glauber (Na 2 SO 4 · 10H 2 O) नमक को रेचक के रूप में उपयोग किया जाता है। कैल्शियम सल्फेट (सीएएसओ 4 2 एच 2 ओ) - प्लास्टर कास्ट के निर्माण में।