Islom Karimov nomidagi Toshkent Davlat Texnika Universiteti Olmaliq filiali “Kimyoviy texnologiya” kafedrasi

Sulfat kislota ishlab chiqarish usullari
Kontakt usulida - Katalizatorlar ishtirokida sulfit angidridni oksidlashning fizik-kimyoviy asoslari.Kontaktli usul bilan sulfat kislota ishlab chiqarishda sulfit angidridni oksidlash:
SO2 + 1/2O2 ⇄ SO3
reaksiyasi bo‘yicha katalizator ishtirokida amalga oshiriladi. Bu jarayon kontaktlanish deb ataladi. Tinch holatdagi kontakt massa qatlami yoki qaynovchi qatlamdagi katalizator orqali gaz o‘tkazilganda gaz katalizator bilan bevosita to‘qnashadi.
Turli xil metallar, ularning qotishmalari va oksidlari, ayrim tuzlar, shisha, chinni, tuproqlar, tog‘ billuri kristallari hamda boshqa modda va materiallar sulfit angidrid oksidlanishini tezlashtirish xususiyatini namoyon etadi. Har bir katalizator ma’lum darajadagi, uning uchun xarakterli kontaktlanish foyzini ta’minlaydi. Sanoat sharoitida nisbatan yuqori kontaktlanish foyziga erishishni ta’minlaydigan katalizatorlardan foydalanish qulaydir, chunki oksidlanmagan SO2 qoldiqlari absorbsiya bo‘linmasida ushlab qolinmaydi va u chiqindi gazlari bilan birgalikda atmosferaga chiqib ketadi.
Uzoq vaqt ushbu jarayon uchun platina eng yaxshi katalizator de hisoblab kelingan, u juda mayda maydalangan holatda tolali asbestga, silikagelga yoki magniy sulfatga aralashtirib ishlatilgan. Lekin platina juda qimmatbahodir, bundan tashqari, gaz tarkibida juda oz miqdordagi mishyak, selen, xlor va boshqa qo‘shimchalarning bo‘lishi uning katalitik aktivligini juda kuchli darajada pasaytiradi. Shuning uchun platinali katalizator ishlatilganda kontakt zavodining murakkab asbob-uskunalar bilan jihozlanishi talab etiladi, tayyor mahsulot tannarxi esa katta bo‘ladi.
Platinasiz katalizatorlar ichida yuqori katalitik aktivlikka ega bo‘lgan vanadiyli katalizator esa platinali katalizatorga nisbatan ancha arzon va zararli qo‘shimchalar ta’sirida kam zaharlanadi. Respublikamizdagi sulfat kislota ishlab chiqarish zavodlarida asosan vanadiyli katalizator ishlatiladi. Sanoatda katalizator odatda kontakt massa (vanadiyli kontakt massa) deyiladi.
Sulfit angidridning oksidlanish reaksiyasi ekzotermikdir; uning issiqlik effekti, barcha kimyoviy reaksiyalardagi singari, haroratga bog‘liqdir.
Vanadiyli kontakt massa. Sulfat kislota ishlab chiqarishda BAV va SVD markali kontakt massalari ishlatiladi. BAV so‘zining ma’nosi – kontakt massa tarkibiga kiradigan elementlar (bariy, aluminiy va vanadiylar) ning bosh harflaridan iborat. SVD so‘zi esa – sulfo-vanadat-diatomli ma’nosini anglatadi.
BAV kontakt massasini tayyorlash uchun kaliy vanadat (KVO3) ning ishqoriy eritmasini suyuq shisha K2SiO3 bilan aralashtiriladi va 70OC haroratgacha qizdirilgan holda to‘xtovsiz aralashtiriladi. Aralashtirilgan holda aralashmaga aluminiy xloridning xlorid kislotali eritmasi va bariy xloridning suvli eritmasi qo‘shish yo‘li bilan kontakt massa cho‘ktiriladi. Uni filtrpressda filtrlanadi, so‘ngra gidravlik press yordamida siqiladi. Hosilqilingan (40-45% namlikdagi) cho‘kmadonachalar, tabletkalar yoki halqachalar ko‘rinishda qoliplanadi. So‘ngrakontaktmassa 60OCdan (quritishningboshlanishida) 115⁰Cgacha (quritishoxirida) 30 soatdankambo‘lmaganvaqtdaquritiladi.