Получаване на сярна киселина и нейните приложения

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-02 13:50

Днес сярната киселина се произвежда главно по два промишлени метода: контактен и азотен. Контактният метод е по-прогресивен и в Русия се използва по-широко от азотния метод, тоест метода на кулата.

Получаването на сярна киселина започва с изгарянето на сярни суровини, като железен пирит. В специални пиритни пещи се получава така нареченият газ за печене, който съдържа около 9% серен диоксид. Тази стъпка е една и съща както за контактния, така и за азотния метод.

След това е необходимо да се окисли полученият серен анхидрид в серен анхидрид. Но първо трябва да се почисти от редица примеси, които пречат на по-нататъшния процес. Газът за печене се почиства от прах в електростатични утаители или в циклонни апарати и след това се подава в устройство, съдържащо твърди контактни маси, където серен диоксид SO₂ се окислява до серен анхидрид SO3_.

Тази екзотермична реакция е обратима - повишаването на температурата води до разлагане на образувания серен анхидрид. От друга страна, с понижаване на температурата скоростта на директната реакция е много ниска. Ето защотемпературата в контактния апарат се поддържа в рамките на 480оС чрез регулиране скоростта на преминаване на газовата смес.

Освен това при контактния метод се образува сярна киселина, когато серен анхидрид се комбинира с вода.

Азотният метод се характеризира с факта, че серен диоксид се окислява от азотни оксиди. Производството на сярна киселина по този метод се задейства от образуването на сярна киселина при взаимодействието на серен диоксид от газа за печене с вода. Освен това, получената сярна киселина се окислява от азотна киселина, което води до образуването на азотен монооксид и сярна киселина.

Тази реакционна смес се подава в специална кула. В същото време, чрез регулиране на газовия поток, се гарантира, че газовата смес, влизаща в абсорбционната кула, съдържа азотен диоксид и монооксид в съотношение 1:1, което е необходимо за получаване на азотен анхидрид.

Накрая, взаимодействието на сярна киселина и азотен анхидрид произвежда NOHSO_{4 - нитрозилсерна киселина.}

Получената нитрозилсерна киселина се подава в производствената кула, където тя, разлагайки се с вода, освобождава азотен анхидрид:

2NOHSO₄+ N₂O=N₂O ₃ + 2Н₂SO_{4, която окислява сярната киселина, образувана в кулата.}

Освободеният в резултат на реакцията азотен оксид отново се връща в окислителната кула и влиза в нов цикъл.

В момента се получава в Русиясярна киселина се произвежда основно по контактен метод. Азотният метод се използва рядко.

Употребата на сярна киселина е много широка и разнообразна.

По-голямата част отива за производството на химически влакна и минерални торове, необходими са при производството на лекарства и багрила. С помощта на сярна киселина, етилов и други алкохоли се получават детергенти и пестициди.

Неговите решения се използват в текстилната, хранително-вкусовата промишленост, в процесите на нитриране и за производството на експлозиви. Сярната акумулаторна киселина служи като електролит за изливане в оловни акумулатори, които се използват широко в транспорта.