bài thuyết trình công nghệ sản xuất axit sunfuric

GVGD: Th.S LÊ THỊ ANH PHƯƠNG
SVTT: LÊ THỊ THU HIỀN
NGUYỄN VĂN NGÁT
NGUYỄN HỒNG NGỌC
ĐOÀN THỊ MỘNG TUYỀN
PHAN THỊ TƯỜNG VÂN
TRẦN THỊ XUÂN VINH

NỘI DUNG

TÍNH CHẤT HÓA LÝ VÀ ỨNG DỤNG.

PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT H
2
SO
4.

CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH
SẢN XUẤT H
2
SO
4.

SƠ ĐỒ NGUYÊN TẮC SẢN XUẤT H
2
SO
4
BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ĐƠN VÀ KÉP.

TÍNH CHẤT VẬT LÝ
•
Axít sulfuric là một axít vô cơ mạnh. Nó hòa tan trong nước
theo bất kỳ tỷ lệ nào
•
Chất lỏng, không màu, sánh như dầu, không bay hơi.
•
T
s
= 336.5
0
C, T
kt
= -10
0
C
•
D= 1,84 g/cm3; nặng gần gấp 2 lần nước.
•
H
2
SO
4
đặc rất hút ẩm -> dùng làm khô khí ẩm.
•
H
2
SO
4

đặc tan vô hạn trong nước và toả nhiều nhiệt

H
2
SO
4
H
2
SO
4
loãng H
2
SO
4
đặc
Tính axit Tính oxi hóa mạnh Tính háo nước
Đổi màu quỳ tím
Với bazơ
Với oxit bazơ
Với muối
Với kim loại
(đứng trước H)
Kim loại (-Au, Pt)
Phi kim
Hợp chất
TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Ứng dụng

Ứng dụng

Ứng dụng

Ứng dụng

Ứng dụng

Ứng dụng

Ứng dụng

CÁC PHƯƠNG PHÁP:
Nhiệt kim sunfat sắt ( kuparos sắt)
chú ý: hiện nay không được dùng
Nitroz (tồn tại hơn 200 năm)
Tiếp xúc (quan trọng)

•
Gồm 3 công đoạn chính
Sản xuất SO
2
Sản xuất H
2
SO
4
Sản xuất SO
3
SO
2
SO

3
H
2
SO
4
+ O
2
+ O
2
+ HO
2
xt: V O
2
5
FeS
S
2

Nguyên
liệu
Dùng bất cứ nguyên liệu nào có chứa lưu huỳnh để sản xuất
H
2
SO
4
Theo thống kê, sản lượng acid sulfuric trên thế giới được sản
xuất từ các nguồn nguyên liệu khác nhau như sau:
Đi từ S: 65%
Đi từ khí thải của ngành luyện kim (như SO
2

, H
2
S,…):
23%
Đi từ quặng pirit: 9%
Từ các nguồn khác:3%


SẢN XUẤT SO
2
Đi từ
•
S:
S+ 0
2
= SO
2
•
Khí H
2
S:
2H
2
S+ 3O
2
= 2SO
2
+ H
2
O

•
Quặng FeS
2
:
4FeS
2
+ 11O
2
= 2Fe
2
O
3
+ 8SO
2
•
Quặng FeS:
4FeS+ 7O
2
= 2Fe
2
O
3
+ 4SO
2

FeS
2
→ 2FeS + S
2
(hơi) ∆H > 0.

S
2
+2O
2
→ 2SO
2
. ∆H < 0.
4FeS + 7O
2
→ 2Fe
2
O
3
+ 4SO
2
∆H < 0.
4FeS
4FeS
2
2
+ 11O
+ 11O
2
2


→
→
2Fe
2Fe

2
2
O
O
3
3
+ 8 SO
+ 8 SO
2
2

Ôxi hóa tiếp xúc SO
2
thành SO
3
•
2SO2 + O2
2SO2 + O2
2SO3
2SO3
∆
∆
H <0
H <0
•
Sau khi đốt nguyên liệu thành SO
2
, qua các thiết bị
lọc bụi, tách tạp chất, SO
2

đi vào thiết bị oxi hóa SO
2

thành SO
3
(đây là một quá trình quan trọng). Phản
ứng oxi hóa SO
2
là phản ứng dị thể, có năng lượng
hoạt hóa lớn (120KJ/mol), phản ứng tỏa nhiệt, thuận
nghịch.
•
Dùng xúc tác vanadi oxit (là hỗn hợp khí chứa 7%
SO
2
, 11% O
2
, còn lại là nito và các khí trơ khác)

Có hai dạng xúc tác được sử dụng:
Xúc tác kim loại:
platin: được sử dụng đầu tiên, có hoạt tính cao
nhưng dễ bị ngộ độc xúc tác, giá thành đắt. Hiện
nay dùng kim loại khác như: Rh, Ir, Pd…mặc dù
hoạt tính thấp hơn Pt
Xúc tác phi kim loại:
được sử dụng rộng rãi để oxi hóa SO
2
trong công
nghiệp bao gồm 1 số oxit kim loại như: oxit sắt,

oxit crom, oxit vanadi…
oxit vanadi có hoạt tính thấp nhưng đây là loại xúc
tác bền nhiệt, rẻ tiền, tổng bề mặt riêng lớn

Hấp thụ SO
3
thành H
2
SO
4
•
SO
3
được hấp thụ bằng H
2
SO
4
trong tháp hấp thụ. Ban
đầu SO
3
hòa tan trong H
2
SO
4
, sau đó phản ứng với
nước tạo thành H
2
SO
4
theo phản ứng sau:

nSO
3
+ H
2
O = H
2
SO
4
+ (n-1)H
2
O
Sau đó H
2
SO
4
sẽ hấp thụ SO
3
thành dung dịch H
2
SO
4
có
những nồng độ khác nhau tùy theo tỉ lệ giữa khí SO
3

và nước
n>1: sản phẩm là oleum
n=1: sản phẩm là H
2
SO

4
98%
n<1: sản phẩm là H
2
SO
4
loãng



Máy lắng
bụi ly tâm
•
Hh khí ra khỏi lò đốt SO2 còn chứa
rất nhiều tạp chất không thể đưa
qua giai đoạn oxi hóa SO
2
thành SO
3

được mà phải qua giai đoạn tinh
chế.
•
Để tách bụi ra khỏi hỗn hợp khí
dùng máy lắng bụi ly tâm (cyclon)
•
Hoạt đông: chuyển động xoáy tròn
của các dòng khí trong các cyclon,
hạt bụi có kích thước lớn sẽ đập vào
thành của cyclon và rơi xuống đáy

•
Chú ý:cyclon giữ lại các hạt bụi có
kích thước lớn, các hạt bui nhỏ vẫn
theo dòng khí phải tách các bụi này
nhờ máy lọc điện.

Máy lọc điện
•
Hoạt động: khả năng
tạo ra điện trường
mạnh có khả năng ion
hóa các chất khí, các
ion sẽ chuyển động về
các cực trái dấu, trên
đường đi gặp các hạt
bụi làm cho các hạt
bụi cũng tích điện,
chuyển động về các
cực được giữ lại và
tách ra khỏi dòng khí