Công nghệ sản xuất acid sunfuaric

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ACID
SUNFURIC
Giảng Viên Hướng Dẫn : T.s Lê Thanh Thanh

Nhóm 1:
Ngô Linh Chi
Nguyễn Thị Hiền
Trần Thị Hồng Minh
Trần Thị Thanh Nhàn
Lê Thị Anh Thi
Nguyễn Kim Thơ




Biểu đồ tiêu thụ acid trên thế giới


Acid sunfuric

Cấu trúc phân tử của acid sulfuric
Tổng quan
Danh pháp IUPAC
Acid sunfuric
Tên khác
Dầu sunfat, Hiđro sunfat
Công thức phân tử
H2SO4
Phân tử gam
98,078 g/mol
Biểu hiện

Dầu trong suốt, không màu, không mùi
Thuộc tính
Tye trọng và pha
1,84 g/cm3, lỏng
Độ hòa tan trong nước Có thể trộn lẫn (tỏa nhiệt)
Điểm nóng chảy
Điểm sôi
pK

10 °C, 283 K
338 °C (dung dịch acid 98%)
-3,0


H2SO4

Háo nước


Ví dụ một số phản ứng
• 6H2SO4 đ,n + 2Fe  Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6H2O
• 2H2SO4 đđ + S  3SO2 + 2H2O
• 5H2SO4 đđ + 2Fe(OH)2  Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O
• H2SO4 loãng + Fe(OH)2  FeSO4 + 2H2O
• H2SO4 đđ + C12H22O11  12C + H2SO4.11H2O
• H2SO4 loãng + Fe  FeSO4 + H2
• H2SO4 loãng +CaO  CaSO4 + H2O

Ứng dụng


Nội dung
1.

Nguyên liệu

2.

Quy trình công nghệ

3.

Sản phẩm



Quy trình đơn giản


Lấy S, SO2
từ đâu ???

• Đốt lưu huỳnh, pyrit, H2S
• Phân hủy thạch cao
• Tách chất thải


Nguồn nguyên liệu sản xuất axit

sunfuric trên thế giới


Nguyên liệu chính
Quặng

Pyrit thường

Pyrit tuyển
nổi

Pyrit lẫn
than

• Hàm • 30-52%
lượng S

•32-40%

•33-42%

Tạp
chất

• FeCuS2, CuS,
Cu2S
• Chì, kẽm, bạc,
niken..

• Cu,...

• Than

Nguồn
gốc

• Thiên nhiên

• Phần bã
thải của quá
trình tuyển
nổi

• Phần
quặng được
loại bỏ từ
than

Lưu
huỳnh

• 70%

Thạch
cao

Các chất thải
có chứa S

•18,62

%

• H2S: 50%
• H2SO4: 2050%
• Khói lò: hàng
chục trệu tấn/
năm.

• Quặng
• Thiên
thiên
nhiên
nhiên.
• Từ giếng
khoan, từ
lọc dầu...

• Từ các lò đốt.
• Khí lò luyện
kim.
• Các chất thải
trong công
nghiệp.
• Tinh chế dầu


Một số hình ảnh về nguồn nguyên
liệu

pyrite lưu huỳnh tuyển nổi

Đồng đô la pyrit


Lưu huỳnh S


Nguyên liệu được sử dụng phổ biến
ở Việt Nam
• Hiện nay, nguyên liệu được sử dụng phổ biến nhất là quặng.
Vì quặng rẻ, dễ khai thác, ngoài ra còn có thể đồng thời sản
xuất những kim loại có giá trị khác như: đồng, vàng, sắt...



Gia công cơ nhiệt
Kích thước và
độ ẩm

Pyrit thường

Pyrit tuyển nổi

Pyrit lẫn than

50-200 mm

0,1 mm nhưng
độ ẩm khá lớn
(12-15%).

Lớn, hàm lượng
carbon nhiều.

Phương pháp xử Đập, nghiền sàn. Sấy sơ bộ.
lý

Nghiền và rửa
quặng.


Đốt nguyên liệu


Lò đốt quặng

Lò nhiều tầng
1-Trục nhiều lò
2-Bộ phận nạp quặng
vào lò
3-Bunke quặng
4-Vỏ lò
5-Đòn cào
6-Răng cào
7-Cửa thao tác
8-Bánh răng lớn
9-Trụ đỡ
10-Bánh răng nhỏ
11-Trục truyền động
12-Hộp giảm tốc

13-Cửa tháo xỉ


Lò đốt quặng

Lò đốt quặng
tuyển nổi
1.Vỏ lò hình trụ
2. Lớp lót chịu
nhiệt
3.Phiễu xỉ
4.Vòi phun hỗn
hợp “không khí –
quặng”
5.Giàn ống nước
làm nguội


Lò đốt quặng

Lò lớp sôi đốt quặng
1- Giá đỡ
2- Ống phân phối khí
3- Giàn ống đục lỗ
4- Bunke xỉ dưới buồng
nạp quặng
5,7- Giàn ống nước làm
nguội
6- Bảng phân phối khí
8- Vòi phun mazut

9- Buồng nạp quặng
10- Ống không khí bổ sung


BảngLòso
sánh
lò
đốt
quặng
cơ khí
Lò đốt bụi
Lò tầng sôi
Quặng

Bất kỳ

Tuyển nổi

Bất kỳ

Cường độ làm việc
kg/m3.NĐ

185

700-1000

1000-1800

Nhiệt độ làm việc 0C

850-900

1100

800

Hàm lượng SO2 ra, %

9

13

15

Hàm lượng S trong
xỉ, %

2

1-1,5

0,5

Độ bụi, g/m3

10

>100

>300

Phương trình đốt quặng:
4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2
3FeS2 + 8O2  Fe3O4 + 6SO2
2ZnS + 3O2  2ZnO + 2SO2