Kimyo sanoatining asosiy yirik tonnali mahsulotlaridan biri. U turli sohalarda qo'llaniladi

2. Sulfat kislota olishning xom ashyo manbalari.
Sulfat kislota ishlab chiqarishda xom ashyo elementar oltingugurt va turli xil oltingugurt o'z ichiga olgan birikmalar bo'lishi mumkin, ulardan oltingugurt yoki to'g'ridan-to'g'ri oltingugurt oksidi (IV) olinishi mumkin.
Tabiiy konlar mahalliy oltingugurt kichikdir, garchi uning klarki 0,1% bo'lsa. Ko'pincha oltingugurt tabiatda metall sulfidlar va metall sulfatlar shaklida uchraydi, shuningdek, neft, ko'mir, tabiiy va bog'langan gazlarning bir qismidir. Oltingugurtning katta miqdori chiqindi gazlari va rangli metallurgiya gazlarida oltingugurt oksidi shaklida va yonuvchi gazlarni tozalash jarayonida ajralib chiqadigan vodorod sulfidi shaklida mavjud.
Shunday qilib, sulfat kislota ishlab chiqarish uchun xom ashyo juda xilma-xildir, garchi hozirgi kunga qadar elementar oltingugurt va temir piritlari asosan xom ashyo sifatida ishlatilgan. Issiqlik elektr stansiyalarining chiqindi gazlari va mis eritish gazlari kabi xom ashyolardan cheklangan foydalanish ulardagi oltingugurt oksidi (IV) ning past konsentratsiyasi bilan izohlanadi.
Shu bilan birga, xom ashyo balansida piritlarning ulushi kamayadi, oltingugurtning ulushi esa ortadi.
Sulfat kislota ishlab chiqarishning umumiy sxemasida dastlabki ikki bosqich - xom ashyoni tayyorlash va ularni yoqish yoki qovurish muhim ahamiyatga ega. Ularning tarkibi va asboblari sezilarli darajada xom ashyoning tabiatiga bog'liq bo'lib, u ko'p jihatdan sulfat kislotani texnologik ishlab chiqarishning murakkabligini belgilaydi.

3. Qisqa Tasvir zamondosh sanoat yo'llari sulfat kislota olish. Ishlab chiqarishni takomillashtirish yo'llari va rivojlanish istiqbollari.

Oltingugurt o'z ichiga olgan xom ashyolardan sulfat kislota ishlab chiqarish bir nechta kimyoviy jarayonlarni o'z ichiga oladi, bunda xom ashyo va oraliq mahsulotlarning oksidlanish darajasi o'zgaradi. Buni quyidagi diagramma shaklida ko'rsatish mumkin:
bu erda I - o'choq gazini ishlab chiqarish bosqichi (oltingugurt oksidi (IV)),
II - oltingugurt oksidi (IV) ning oltingugurt oksidi (VI) ga katalitik oksidlanish bosqichi va uning singishi (sulfat kislotaga qayta ishlash).
Haqiqiy ishlab chiqarishda bu kimyoviy jarayonlar xom ashyoni tayyorlash, o'choq gazini tozalash va boshqa mexanik va fizik-kimyoviy operatsiyalar bilan to'ldiriladi. IN umumiy holat sulfat kislota ishlab chiqarishni quyidagicha ifodalash mumkin:
Xom ashyo Xom ashyoni tayyorlash Xom ashyoni yoqish (qovurish).
tutun gazini tozalash kontaktni yutish
kontaktli gaz SULFURIK KISLOTA
Ishlab chiqarishning o'ziga xos texnologik sxemasi xom ashyo turiga, oltingugurt oksidining (IV) katalitik oksidlanish xususiyatlariga, oltingugurt oksidining (VI) yutilish bosqichining mavjudligi yoki yo'qligiga bog'liq.
SO 2 dan SO 3 gacha oksidlanish jarayoni qanday amalga oshirilishiga qarab, sulfat kislota olishning ikkita asosiy usuli mavjud.
Sulfat kislota olishning kontaktli usulida qattiq katalizatorlarda SO 2 dan SO 3 gacha oksidlanish jarayoni amalga oshiriladi.
Oltingugurt trioksidi jarayonning oxirgi bosqichida - oltingugurt trioksidining emilimida sulfat kislotaga aylanadi, uni reaksiya tenglamasi bilan soddalashtirish mumkin:
SO 3 + H 2 O H 2 SO 4
Jarayonni azotli (minora) usuli bo'yicha olib borishda kislorod tashuvchisi sifatida azot oksidlari ishlatiladi.
Oltingugurt dioksidining oksidlanishi suyuq fazada amalga oshiriladi va yakuniy mahsulot sulfat kislota hisoblanadi:
SO 3 + N 2 O 3 + H 2 O H 2 SO 4 + 2NO
Hozirgi vaqtda sanoatda asosan sulfat kislota olish uchun kontakt usuli qo'llaniladi, bu esa ko'proq intensivlikdagi apparatlardan foydalanish imkonini beradi.
Ikki turdagi xom ashyolardan: oltingugurt (temir) piritlari va oltingugurtdan kontakt usuli bilan sulfat kislota olish jarayonini ko'rib chiqing.
1) Piritlardan sulfat kislota olishning kimyoviy sxemasi ketma-ket uchta bosqichni o'z ichiga oladi:
Pirit konsentratining temir disulfidining atmosfera kislorodi bilan oksidlanishi:
Oltingugurt oksidi (IV) ning o'choq gazining kislorodining ortiqcha bilan katalitik oksidlanishi:
2SO 2 + O 2 2SO 3
Oltingugurt oksidining (VI) sulfat kislota hosil bo'lishi bilan singishi:
SO 3 + H 2 O H 2 SO 4
Texnologik loyihalash nuqtai nazaridan temir piritlardan sulfat kislota ishlab chiqarish eng murakkab va bir necha ketma-ket bosqichlardan iborat.
Ushbu ishlab chiqarishning asosiy (strukturaviy) diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2:

Guruch. 2 Flotatsion piritdan bir kontaktli usulda sulfat kislota olishning blok-sxemasi.
I - qovurish gazini olish: 1 - piritlarni qovurish; 2 – chiqindi issiqlik qozonida gazni sovutish; 3 - umumiy gazni tozalash, 4 - maxsus gazni tozalash; II - aloqa qilish: 5 - issiqlik almashtirgichda gazni isitish; 6 - aloqa; III - yutilish: 7 - oltingugurt oksidining (IV) yutilishi va sulfat kislota hosil bo'lishi.
Havo oqimida piritni qovurish - bu temir disulfidining termal dissotsiatsiyasi bosqichlarida issiqlik chiqishi bilan davom etadigan qaytarilmas katalitik bo'lmagan heterojen jarayon:
FeS 2 \u003d 2FeS + S 2
va dissotsilanish mahsulotlarining oksidlanishi:
S 2 + 2O 2 \u003d 2SO 2
4FeS + 7O 2 = 2Fe 2 S 3 + 4SO 2
nima tasvirlangan umumiy tenglama
4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 S 3 + 8SO 2,
bu erda DN = 3400 kJ.
Kuyish jarayonining harakatlantiruvchi kuchining oshishiga xomashyo tarkibidagi temir disulfidining miqdorini oshiradigan pirit flotatsiyasi, havoni kislorod bilan boyitish va kuyish paytida ortiqcha havodan stexiometrik miqdordan 30% gacha foydalanish orqali erishiladi. Amalda, pishirish 1000 ° C dan yuqori bo'lmagan haroratda amalga oshiriladi, chunki bu chegaradan tashqarida pishirilgan xom ashyoning zarralarini sinterlash boshlanadi, bu ularning sirtini pasayishiga olib keladi va zarralarni yuvishni qiyinlashtiradi. havo oqimi.
Piritlarni qovurish uchun reaktor sifatida turli xil dizayndagi pechlardan foydalanish mumkin: mexanik, changga o'xshash qovurish, suyuq qatlam (CF). Suyuqlangan yotoqli pechlar yuqori intensivlik (kuniga 10 000 kg / m 2 gacha) bilan ajralib turadi, temir disulfidining to'liq yonishini ta'minlaydi (shlakdagi oltingugurt miqdori og'irligi 0,005 dan oshmaydi) va haroratni nazorat qiladi, undan foydalanish jarayonini osonlashtiradi. yonish reaksiyasining issiqligi. KS pechlarining kamchiliklari orasida otash gazida chang miqdori ko'payadi, bu esa tozalashni qiyinlashtiradi. Hozirgi vaqtda KS pechlari piritlardan sulfat kislota ishlab chiqarishda boshqa turdagi pechlarni to'liq almashtirdi.
2) Elementar oltingugurtdan kontaktli usulda sulfat kislota olish texnologik jarayoni piritdan ishlab chiqarish jarayonidan bir qator xususiyatlari bilan farqlanadi. Bularga quyidagilar kiradi:
- o'choq gazini ishlab chiqarish uchun pechlarning maxsus dizayni;
– o‘choq gazida oltingugurt oksidi (IV) ning ortishi;
- o'choq gazini oldindan tozalash bosqichi yo'q.
Jismoniy va kimyoviy printsiplari va asboblari bo'yicha oltingugurt oksidi (IV) bilan aloqa qilishning keyingi operatsiyalari piritlarga asoslangan jarayondan farq qilmaydi va odatda DKDA sxemasiga muvofiq amalga oshiriladi. Ushbu usulda aloqa apparatidagi gazning haroratini nazorat qilish odatda katalizator qatlamlari orasiga sovuq havo kiritish orqali amalga oshiriladi.
Oltingugurtdan sulfat kislota ishlab chiqarishning sxematik diagrammasi shaklda ko'rsatilgan. 3:

Guruch. 3. Oltingugurtdan sulfat kislota olishning blok sxemasi.
1 - havo bilan quritish; 2 - oltingugurtni yoqish; 3 – gazni sovutish, 4 – kontaktli; 5 - oltingugurt oksidining (IV) yutilishi va sulfat kislota hosil bo'lishi.
Vodorod sulfididan sulfat kislota olishning "ho'l" kataliz deb ataladigan usuli ham mavjud bo'lib, u havo oqimida vodorod sulfidini yoqish natijasida olingan oltingugurt oksidi (IV) va suv bug'ining aralashmasidan iborat. Oltingugurt oksidi (IV) qattiq vanadiy katalizatorida oltingugurt oksidi (VI) ga oksidlanadi. Keyin gaz aralashmasi kondensatorda sovutiladi, bu erda hosil bo'lgan sulfat kislotaning bug'lari suyuq mahsulotga aylanadi.
Shunday qilib, pirit va oltingugurtdan oltingugurt kislotasini ishlab chiqarish usullaridan farqli o'laroq, nam kataliz jarayonida oltingugurt oksidi (VI) ning yutilishning maxsus bosqichi mavjud emas va butun jarayon faqat uchta ketma-ket bosqichni o'z ichiga oladi:
1. Vodorod sulfidining yonishi:
H 2 S + 1,5O 2 \u003d SO 2 + H 2 O - DH 1, bu erda DH 1 \u003d 519 kJ
oltingugurt oksidi (IV) va ekvimolekulyar tarkibdagi suv bug'lari aralashmasi hosil bo'lishi bilan (1: 1).
2. Oltingugurt oksidi (IV) ning oltingugurt oksidi (VI) ga oksidlanishi:
SO 2 + 0,5O 2<=>SO 3 - DN 2, bu erda DN 2 = 96 kJ,
oltingugurt oksidi (IV) va suv bug'lari (1: 1) aralashmasining ekvimolekulyar tarkibini saqlab turishda.
3. Bug‘ning kondensatsiyasi va sulfat kislota hosil bo‘lishi:
SO 3 + H 2 O<=>H 2 SO 4 - DH 3, bu erda DH 3 \u003d 92 kJ
Shunday qilib, ho'l kataliz jarayoni umumiy tenglama bilan tavsiflanadi:
H 2 S + 2O 2 \u003d H 2 SO 4 - DH, bu erda DH \u003d 707 kJ.
Sulfat kislota ishlab chiqarishning keng ko'lamliligi uni takomillashtirishning ayniqsa keskin muammosini keltirib chiqaradi. Bu erda quyidagi asosiy yo'nalishlarni ajratib ko'rsatish mumkin:
1. Issiqlik elektr stansiyalari va turli sanoat korxonalari qozonxonalari chiqindi gazlaridan foydalanish hisobiga xomashyo bazasini kengaytirish.
2. O'rnatishlarning birlik quvvatini oshirish. Quvvatning ikki yoki uch baravar oshishi mahsulot tannarxini 25-30% ga kamaytiradi.
3. Kislorod yoki kislorod bilan boyitilgan havo yordamida xom ashyoni yoqish jarayonini kuchaytirish. Bu apparat orqali o'tadigan gaz hajmini kamaytiradi va uning ish faoliyatini yaxshilaydi.
4. Asosiy uskunaning intensivligini oshirishga yordam beradigan jarayonda bosimni oshirish.
5. Bilan yangi katalizatorlarni qo'llash faollik kuchaygan va past olov harorati.
6. Kontaktga beriladigan o'choq gazida oltingugurt oksidi (IV) kontsentratsiyasini oshirish.
7. Xom ashyoni yoqish va aloqa qilish bosqichlarida suyuq qatlamli reaktorlarni joriy etish.
8. Issiqlik effektlaridan foydalanish kimyoviy reaksiyalar ishlab chiqarishning barcha bosqichlarida, shu jumladan energiya bug'ini ishlab chiqarish uchun.
Sulfat kislota ishlab chiqarishda eng muhim vazifa SO 2 ning SO 3 ga aylanish darajasini oshirishdir. Bu vazifani amalga oshirish sulfat kislota mahsuldorligini oshirish bilan bir qatorda hal qilish imkonini beradi ekologik muammolar– atrof-muhitga zararli SO 2 ning emissiyasini kamaytirish.
SO 2 ning konversiya darajasini oshirishga turli yo'llar bilan erishish mumkin. Ulardan eng keng tarqalgani ikki tomonlama aloqa va ikki tomonlama yutilish (DKDA) sxemalarini yaratishdir.

4. Fiziokimyoviy xossalari oltingugurt dioksidini oksidlanishning kimyoviy-texnologik jarayoniga asoslangan tizim.

Oltingugurt oksidi (IV) ning oltingugurt oksidi (IV) ga oksidlanish reaktsiyasi qovurilgan gaz bilan aloqa qilish jarayonining asosi bo'lib, heterojen katalitik, qaytariladigan, ekzotermik reaktsiya bo'lib, tenglama bilan tavsiflanadi:
SO 2 + 0,5O 2<=>SO 3 - DH.
Reaksiyaning issiqlik effekti haroratga bog'liq bo'lib, 25 ° C da 96,05 kJ va aloqa haroratida taxminan 93 kJ ga teng. "SO 2 - O 2 - SO 3" tizimi undagi muvozanat holati va jarayonning umumiy natijasi bog'liq bo'lgan oltingugurt oksidi (IV) oksidlanish tezligi bilan tavsiflanadi.
Oltingugurt oksidi (IV) oksidlanish reaksiyasining muvozanat konstantasi quyidagilarga teng:
(1)
mos ravishda oltingugurt (VI) oksidi, oltingugurt (IV) oksidi va kislorodning muvozanat qisman bosimlari qayerda.
Oltingugurt oksidi (IV) oltingugurt oksidi (VI) ga aylanish darajasi yoki katalizator bilan erishilgan aloqa darajasi katalizatorning faolligiga, haroratga, bosimga, aloqa qilingan gazning tarkibiga va aloqa vaqtiga bog'liq va quyidagi bilan tavsiflanadi: tenglama:
(2)
formula (1) bilan bir xil qiymatlar qaerda
(1) va (2) tenglamalardan kelib chiqadiki, oltingugurt oksidining (IV) konversiyaning muvozanat darajasi oksidlanish reaktsiyasining muvozanat konstantasi bilan bog'liq:
(3)
Xr ning harorat, bosim va yonish gazidagi oltingugurt oksidi (IV) miqdoriga bog'liqligi Jadvalda keltirilgan. 1 va rasmda. 4.
Jadval 1. Xr ning qovurilgan gazdagi oltingugurt oksidi (IV) ning harorat, bosim va tarkibiga bog'liqligi.

Guruch. 4-rasm. Oltingugurt oksidi (IV) oltingugurt oksidi (VI) ga aylanishining muvozanat darajasining harorat (a), bosim (b) va gazdagi oltingugurt oksidi (IV) miqdori (c) ga bog'liqligi.
(3) tenglama va yorliqdan. 4 dan kelib chiqadiki, haroratning pasayishi va tegib turgan gaz bosimining oshishi bilan konvertatsiyaning muvozanat darajasi Hr ortadi, bu Le Shatelier printsipiga mos keladi. Shu bilan birga, doimiy harorat va bosimda konversiyaning muvozanat darajasi qanchalik katta bo'lsa, gazdagi oltingugurt oksidi (IV) miqdori qanchalik past bo'lsa, ya'ni SO 2: O 2 nisbati shunchalik past bo'ladi. Bu nisbat yondiriladigan xom ashyo turiga va ortiqcha havoga bog'liq. Bu qaramlik o'choq gazining tarkibini sozlash, ya'ni oltingugurt oksidi (IV) miqdorini kamaytirish uchun uni havo bilan suyultirish operatsiyasiga asoslangan.
Oltingugurt oksidining (IV) oksidlanish darajasi aloqa vaqtining oshishi bilan ortadi, parchalanuvchi egri chiziq bo'ylab muvozanatga yaqinlashadi (5-rasm).

Guruch. 5. Xr ning aloqa vaqtiga bog'liqligi.
Shuning uchun aloqa vaqti shunday bo'lishi kerakki, tizimda muvozanatga erishiladi. Anjirdan. 5, shundan kelib chiqadiki, harorat qancha yuqori bo'lsa, muvozanat tezroq erishiladi (t 1< t 2), но тем меньше степень превращения (Х 1 < Х 2 при Т 1 >T 2). Shunday qilib, oltingugurt oksidi (IV) ning chiqishi ham haroratga, ham aloqa vaqtiga bog'liq. Bunday holda, har bir aloqa vaqti uchun chiqishning haroratga bog'liqligi maksimalga ega bo'lgan mos keladigan egri chiziq bilan ifodalanadi. Ko'rinib turibdiki, bu maksimallarni o'rab turgan AA chizig'i (6-rasm) muvozanat egri chizig'iga yaqin bo'lgan turli xil aloqa vaqtlari uchun optimal haroratlar egri chizig'ini ifodalaydi.

Guruch. 6-rasm. Oltingugurt oksidi (IV) unumining har xil aloqa vaqtlarida haroratga bog'liqligi.
Vaqt birligida oksidlangan oltingugurt oksidi (IV) miqdori oksidlanish tezligiga, demak, kontakt massasining hajmiga, reaktorning o'lchamlariga va jarayonning boshqa xususiyatlariga bog'liq. Ishlab chiqarishning ushbu bosqichini tashkil qilish eng yuqori oksidlanish tezligini ta'minlashi kerak maksimal daraja ma'lum sharoitlarda erishish mumkin bo'lgan aloqa.
Oltingugurt oksidi (IV) ni kislorod bilan oltingugurt oksidi (VI) ga oksidlanishining faollashuv energiyasi juda yuqori. Shuning uchun katalizator bo'lmasa, oksidlanish reaktsiyasi amalda yuqori haroratda ham davom etmaydi. Katalizatordan foydalanish aktivlanish energiyasini kamaytirish va oksidlanish tezligini oshirish imkonini beradi.
Oltingugurt kislotasini ishlab chiqarishda katalizator sifatida BAV va SVD sinfidagi vanadiy (V) oksidi asosidagi kontakt massalari ishlatiladi, shuning uchun ularni tashkil etuvchi elementlarning bosh harflari nomi bilan ataladi.
BAS (bariy, alyuminiy, vanadiy) tarkibi:
V 2 O 5 (7%) + K 2 SO 4 + VaSO 4 + Al 2 (SO 4) 3 + SiO 2 (kremniy)
SVD (sulfo-vanadat-diatom) tarkibi
V 2 O 5 (7%) + K 2 S 2 O 7 + diatomit + gips
katalizator faollashtiruvchi tashuvchisi
Ruxsat etilgan katalizatorli katalizatorli vanadiy katalizatorida oltingugurt oksidi (IV) ning oltingugurt oksidi (VI) ga oksidlanish tezligini tavsiflash uchun turli usullar taklif qilingan. kinetik tenglamalar. Bularga, masalan, (4) tenglama kiradi, bu reaksiya tezligini oltingugurt oksidining (IV) aylanish darajasiga, reaksiya tezligi konstantasiga, muvozanat konstantasiga va gaz bosimiga bog'laydi:
(4)
bu erda X - oltingugurt oksidining (IV) konversiyaning muvozanat darajasi;
k - oksidlanish tezligi konstantasi,
a - gazdagi oltingugurt oksidining (IV) boshlang'ich kontsentratsiyasi,
b - gazdagi kislorodning dastlabki kontsentratsiyasi,
P - gazdagi umumiy bosim,
K p - reaksiyaning muvozanat konstantasi.
(4) va (5) tenglamalardan kelib chiqadiki, oksidlanish tezligi reaktsiya tezligining konstantasiga bog'liq bo'lib, u harorat oshishi bilan kuchli ortadi. Biroq, bu holda, muvozanat konstantasi K p kamayadi va muddatning qiymati  (4) tenglamada. Shunday qilib, oltingugurt oksidining (IV) oksidlanish tezligi haroratning oshishi bilan teskari yo'nalishda o'zgarib turadigan ikki miqdorga bog'liq. Natijada, oksidlanish tezligining haroratga bog'liqligi maksimal darajadan o'tishi kerak. Bundan tashqari (4) tenglamadan kelib chiqadiki, oltingugurt oksidi (IV) oksidlanish tezligi qanchalik katta bo'lsa, oltingugurt oksidi (IV) ning oltingugurt oksidiga (VI) aylanish darajasi shunchalik past bo'ladi. Natijada, konversiyaning har bir darajasi uchun reaktsiya tezligining haroratga bog'liqligi maksimal bilan individual egri chiziq bilan ifodalanadi. Shaklda. 7 doimiy tarkibli gaz uchun turli darajadagi konversiyalarga mos keladigan bir qator o'xshash egri chiziqlarni ko'rsatadi. Bundan kelib chiqadiki, oksidlanish reaktsiyasining tezligi ma'lum haroratlarda maksimal darajaga etadi, bu qanchalik yuqori bo'lsa, bu konversiya darajasi shunchalik past bo'ladi va aniq optimal haroratni ifodalaydi.

Guruch. 7-rasm. Oltingugurt oksidi (IV) oksidlanish tezligining har xil konvertatsiya darajasidagi haroratga bog'liqligi X 1.< Х 2 < Х 3 < Х 4
Optimal harorat nuqtalarini bog'laydigan AA chizig'i optimal harorat ketma-ketligi chizig'i (OTS) deb ataladi va eng yaxshi natijalarga erishish uchun aloqa jarayonini yuqori haroratda boshlash kerakligini ko'rsatadi, bu esa jarayonning yuqori tezligini ta'minlaydi (da amaliyot, taxminan 600 ° C), keyin esa erishish uchun yuqori daraja haroratni pasaytirish uchun transformatsiyalar, LOT bo'yicha harorat rejimini saqlab turish. Shaklda BB va CC chiziqlari. 7 aloqaning haqiqiy texnologik jarayonida qabul qilinadigan haroratlar maydonini belgilang.
2-jadvalda yuqoridagi printsipga muvofiq o'rnatilgan oraliq issiqlik almashinuvi bilan 4 qatlamli aloqa apparatining ish harorati ko'rsatilgan:
Jadval 2. Kontaktni yig'ishning harorat shartlari
Shunday qilib, oltingugurt oksidi (IV) oksidlanish jarayonining kinetikasi va termodinamiği o'rtasidagi qarama-qarshilik aloqa apparatining dizayni va harorat rejimi bilan juda muvaffaqiyatli bartaraf etiladi. Bunga jarayonni bosqichlarga bo'lish orqali erishiladi, ularning har biri kontakt jarayoni uchun optimal sharoitlarga mos keladi. Shunday qilib, kontakt rejimining dastlabki parametrlari ham aniqlanadi: harorat 400 - 440 ° S, bosim 0,1 MPa, gazdagi oltingugurt oksidi (IV) miqdori 0,07 vol. ulushlar, gazdagi kislorod miqdori 0,11 vol. ulushlar.

5. Filtrlovchi katalizator qatlamlari bilan to`rt qavatli kontaktli apparatda oltingugurt dioksidini nozik tozalash va oltingugurt dioksidini oksidlashning apparat-texnologik sxemasi.

Oltingugurt oksidi (IV) ni katalitik oksidlash uchun reaktorlar yoki kontaktli apparatlar konstruksiyalariga ko‘ra, qattiq katalizatorli qatlamli (rafta yoki filtr) bo‘lgan apparatlarga bo‘linadi, ularda kontakt massasi 4-5 qatlamda joylashgan va suyuq qatlamli. apparatlar. Gaz katalizatorning har bir qatlamidan o'tgandan so'ng issiqlikni olib tashlash sovuq havo yoki gazni apparatga kiritish yoki apparatga o'rnatilgan yoki alohida olib tashlangan issiqlik almashtirgichlar yordamida amalga oshiriladi.
Hozirgi vaqtda sulfat kislota va oleumni kontaktli usulda ishlab chiqarishda eng keng tarqalgan bo'lib qo'sh kontaktli "DKDA" (ikki tomonlama aloqa - qo'sh singdirish) tamoyilidan foydalangan holda texnologik sxema hisoblanadi. Bunday sxemaning bir qismi, texnologik jihatdan barcha sxemalar uchun bir xil bo'lgan o'choq qismi va umumiy gazni tozalash bo'limi bundan mustasno, rasmda ko'rsatilgan. to'qqiz.
Monogidrat uchun 1500 t/kungacha zavod quvvati. Iste'mol koeffitsientlari (1 tonna monohidrat uchun): pirit 0,82 t, suv 50 m 3, elektr energiyasi 82 ​​kVt soat.

Guruch. 9. Piritlardan sulfat kislotani DKDA bilan ikki marta aloqa qilish orqali olishning texnologik sxemasi.
1 - ichi bo'sh kir yuvish minorasi, 2 - o'rashli kir yuvish minorasi, 3 - namlash minorasi, 4 - elektrostatik cho'kindi, 5 - quritish minorasi, 6 - turbo puflagich, 7 - 75% kislota kollektorlari, 8 - ishlab chiqarish kislotasi kollektori, 9 - issiqlik almashtirgichlar, 10 - aloqa apparati, 11 - oleum absorber, 12 va 13 - monohidrat absorberlar. Mahsulot oqimlari: I - 300 ° C haroratda o'choq gazi, II - 75% sulfat kislota, III - sovutilgan 98% kislota, IV - sovutish uchun ishlab chiqarish kislotasi, V - sovutilgan oleum yoki monohidrat, VI - sovutish uchun ishlab chiqarish oleum , VII - egzoz gazlar.
Vodorod sulfididan sulfat kislota olish
Sulfat kislota vodorod sulfididan ho'l kataliz orqali hosil bo'ladi. Yonuvchan gazlarning tarkibiga va ularni tozalash usuliga qarab vodorod sulfidi gazi konsentrlangan (90% gacha) va zaif (6-10%) bo'lishi mumkin. Bu uni sulfat kislotaga qayta ishlash sxemasini aniqlaydi.
1.1-rasmda konsentrlangan vodorod sulfid gazidan sulfat kislota olish sxemasi keltirilgan. 1-filtrda tozalangan havo bilan aralashtirilgan vodorod sulfidi yonish uchun pechka 3 ga kiradi. Chiqindilarni issiqlik qozonida 4, o'choqdan chiqadigan gazning harorati 1000 dan 450 ° C gacha kamayadi, shundan so'ng gaz aloqa apparatiga kiradi 5. Kontakt massasining qatlamlaridan chiqadigan gazning harorati puflash orqali kamayadi. quruq sovuq havo. Aloqa apparatidan SO 3 ni o'z ichiga olgan gaz kislota bilan sug'orilgan nozulli skrubber bo'lgan kondensator minora 7 ga kiradi. Minoraga kirishda sug'orish kislotasining harorati 50-60 ° S, chiqishda 80-90 ° S. Ushbu rejimda minoraning pastki qismida H 2 O va SO 3 bug'larini o'z ichiga olgan gaz tez soviydi, yuqori to'yinganlik sodir bo'ladi va sulfat kislota tumanlari hosil bo'ladi (barcha chiqimning 30-35% gacha tumanga tushadi. ), keyinchalik elektrostatik cho'ktirgichda ushlanadi 8. Tuman tomchilarini elektrostatik cho'ktirgichlarda (yoki boshqa turdagi filtrlarda) eng yaxshi cho'ktirish uchun bu tomchilar katta bo'lishi maqsadga muvofiqdir. Bunga purkagich kislotasining haroratini oshirish orqali erishiladi, bu minoradan oqib chiqadigan kislota haroratining oshishiga olib keladi (kondensatsiya yuzasi haroratining oshishi) va tuman tomchilarining qo'pollashishiga yordam beradi. Kuchsiz vodorod sulfid gazidan sulfat kislota olish sxemasi 1.1-rasmda ko‘rsatilgan sxemadan farqi shundaki, o‘choqqa beriladigan havo issiqlik almashtirgichlarda katalizator qatlamlaridan chiqadigan gaz orqali oldindan qizdiriladi va kondensatsiya jarayoni 1.1-rasmda ko‘rsatilgan. Chemiko kontsentratori tipidagi ko'pikli kondensator.
Gaz kislota qatlamidan ketma-ket qabariq apparatining uchta kamerasida o'tadi, ulardagi kislotaning harorati bug'lanishi issiqlikni yutib yuboradigan suv bilan ta'minlanadi. Birinchi kamerada kislotaning yuqori harorati (230-240 ° S) tufayli H 2 SO 4 bug'lari tuman hosil bo'lmasdan unda kondensatsiyalanadi.
1-filtr, 2-ventilyator, 3-pech, 4-bug‘ chiqindi-issiqlik qozoni, 5-pinli apparat, 6-sovutgich, 7-minora-kondensator, 8-elektr filtr, 9-aylanma kollektor, 10-nasos.
1.1-rasm Yuqori konsentratsiyali vodorod sulfid gazidan sulfat kislota olish sxemasi:
Ikki keyingi kamerada (ulardagi kislotaning harorati, mos ravishda, taxminan 160 va 100 ° C), tuman hosil bo'ladi. Biroq, kislotaning ancha yuqori harorati va bosimga mos keladigan gazdagi suv bug'ining katta miqdori tufayli to'yingan bug ' kameralardagi kislota ustidan suv, tuman katta tomchilar shaklida hosil bo'lib, ular elektrostatik cho'ktirgichga osongina yotqiziladi.
Mahsulot kislotasi birinchi (gaz bo'ylab) kameradan oqib chiqadi, muzlatgichda soviydi va omborga beriladi. Bunday assimilyatsiya bo'linmasidagi muzlatgichlar yuzasi issiqlikning asosiy miqdori suvning bug'lanishi bilan olib tashlanishi sababli, kondensator minorasi bo'lgan assimilyatsiya bo'linmasiga qaraganda 15 marta kichikroqdir. Birinchi kamerada kislota konsentratsiyasi (ishlab chiqarish kislotasi) taxminan 93,5%, ikkinchi va uchinchi kameralarda mos ravishda 85 va 30% ni tashkil qiladi. .