Kirish ishlab chiqarishning nazariy asoslari

3. Oltingugurt trioksidining singishi.

Oltingugurt kislotasini ishlab chiqarish uchun kontakt jarayonining oxirgi bosqichi gaz aralashmasidan oltingugurt trioksidini singdirish va uni sulfat kislotaga aylantirishdir.
nSO₃ + H₂O = H₂SO₄ + (n-1)SO₃+Q………(3)
agar n>1, keyin oleum chiqadi (SO3 ning H2SO4 da eritmasi)
agar n=1 , keyin siz monohidrat olasiz (98,3% H2SO4)
agar n<1, suyultirilgan sulfat kislotasi chiqadi
Absorbsiya bosqichi uchun changni yutish vositasi va shartlarini tanlashda SO3 ning gaz fazasidan deyarli 100% tiklanishini ta'minlash kerak. SO3 ni to'liq ajratib olish uchun SO2 ning erituvchi ustidagi muvozanat parsial bosimi ahamiyatsiz bo'lishi kerak, chunki bu yutilish jarayoni uchun katta harakatlantiruvchi kuch bo'ladi. Biroq, bunday eritmalarni changni yutish vositasi sifatida ishlatish mumkin emas, uning yuzasida suv bug'ining muvozanatli qisman bosimi yuqori bo'ladi. Bunday holda, hali erimagan SO3 molekulalari sulfat kislota bug'lari hosil bo'lishi bilan gaz fazasidagi suv molekulalari bilan reaksiyaga kirishadi va inert gazsimon muhitda - azotda tarqalgan sulfat kislotaning mayda tomchilari hosil bo'lishi bilan tez hajmda kondensatsiyalanadi, ya'ni. sulfat kislota tumanining shakllanishi bilan:

SO_3(г) + H₂O_(г) H₂SO_4(г) H₂SO_{4(туман)} ; Q>0
Tuman an'anaviy assimilyatsiya uskunalarida yomon ushlanadi va asosan chiqindi gazlar bilan atmosferaga chiqariladi, shu bilan birga atrof-muhitni ifloslantiradi va sulfat kislota yo'qotilishini oshiradi.
Yuqoridagi fikrlar changni yutish vositasini tanlash masalasini hal qilish imkonini beradi. Optimal changni yutish moddasi azeotropik tarkibga mos keladigan 98,3% sulfat kislota (texnik nomi - monohidrat). Haqiqatan ham, bu kislotadan yuqorida suv bug'i yoki SO3 bug'i deyarli yo'q. Bu holda sodir bo'ladigan jarayonni shartli ravishda reaksiya tenglamasi bilan tavsiflash mumkin:
SO₃ + nH₂SO₄ + H₂O= (n+1) H₂SO₄
Kamroq konsentrlangan sulfat kislotadan changni yutish vositasi sifatida foydalanish sulfat kislota tumanining shakllanishiga olib kelishi mumkin va bug 'fazasida 100% dan ortiq sulfat kislota yoki oleum, SO3 ning muvozanatli qisman bosimi ancha yuqori, shuning uchun u to'liq so'rilmaydi. . Biroq, agar oleum jarayon mahsulotlaridan biri sifatida olinadigan bo'lsa, oleum (1-chi absorber) bilan singdirish va 98,3% kislota (2-chi absorber) bilan singdirish birlashtirilishi mumkin.

Asos sifatida, 98,3% kislotadan yuqori haroratlarda kislotaning qisman bug 'bosimi sezilarli bo'lishi mumkin, bu ham SO3 ning yutilish darajasini pasaytiradi. 100 * C dan past bo'lsa, H2SO4 ning muvozanat bug' bosimi juda past va shuning uchun deyarli 100% yutilishga erishish mumkin.

Shunday qilib, yuqori darajada so'rilishini ta'minlash uchun absorberdagi sulfat kislota konsentratsiyasi 98,3% ga yaqin saqlanishi kerak va harorat 100 * S dan past bo'lishi kerak. Shu bilan birga, SO3 ni yutish jarayonida kislota fiksatsiyasi sodir bo'ladi (uning konsentratsiyasining oshishi) va reaktsiyaning ekzotermikligi tufayli harorat ko'tariladi. Ushbu hodisalarning inhibitiv ta'sirini kamaytirish uchun yutilish shunday amalga oshiriladiki, absorberning bir marta o'tishida H2SO4 konsentratsiyasi atigi 1-1,5% ga oshadi, fiksatsiyalangan sulfat kislota kollektorda konsentratsiyaga qadar suyultiriladi. 98,3% ni tashkil qiladi, tashqi muzlatgichda sovutiladi va yana so'rilishi uchun xizmat qiladi, bu esa yuqori aylanish tezligini ta'minlaydi.