33.Технология производства серной кислоты.

Серная кислота занимает одно из первых мест по объему производства и области применения среди химической промышленности. Серная кислота используется в самых разнообразных отраслях производства.

В химической промышленности серную кислоту используют для производства удобрений, получения красителей, пластмасс, химических волокон и др.

В металлургии серная кислота используется при выделении металлов из руд; в машиностроении - при травлении металлов; в пищевой промышленности - при получении патоки, крахмала, спирта; в текстильной — при отбеливании тканей и т.д.

По химическому составу серная кислота представляет собой соединение серного ангидрида S0₃ с водой. При этом если на один моль серного ангидрида приходится моль воды, то образуется безводная серная кислота H₂S0_4. Если соотношение SO₃ : H₂0 < 1, то образуется разбавленная серная кислота, если соотношение S0з : Н₂0 > 1, то —олеумом.

По внешнему виду серная кислота - это бесцветная маслоподобная жидкость. Исходным веществом при ее получении служит сернистый ангидрид S0₂, образующийся при обжиге различных серосодержащих продуктов.

В настоящее время в промышленности серную кислоту получают двумя способами — нитрозным и контактным. В обоих случаях сущность процесса сводится к окислению сернистого газа S0₂ до серного S0з и соединению трехокиси с водой.

S+O₂=SO₂

2SO₂+O₂=2SO₃

SO₃+H₂O=H₂SO₄

При нитрозном способе двуокись окисляют до S0з при помощи нитрозной смеси, состоящей из окиси и двуокиси азота, взятых в соотношении 1:1. Контактный способ состоит в окислении двуокиси в присутствии твердого катализатора.

Более старым является нитрозный способ производства серной кислоты. Нитрозный способ трудно поддается автоматизации. Кроме того, получаемая кислота имеет концентрацию не более 75— 77% и загрязнена примесями. Эти недостатки привели к тому, что нитрозный способ производства серной кислоты все больше утрачивает свое значение, а преимущественное развитие получает контактный метод.

Технология контактного процесса предусматривает окисление сернистого газа в присутствии твердых катализаторов. Сначала использовали платину, затем пятиокись ванадия V₂O₅.

При контактном способе производства может быть получена серная кислота практически любой концентрации и высокой степени чистоты. Такая серная кислота может быть использована в любом производстве.

Нитрозная кислота, выпускаемая по устаревшей технологии, используется при производстве сельскохозяйственных удобрений, где не требуется высокой концентрации и чистоты исходных продуктов.