Виробництво сірчаної кислоти. Методи отримання. Застосування

Виробництво сірчаної кислоти. Методи отримання. Застосування


Сірчана кислота знайшла широке застосування в різних галузях людської діяльності. Сучасна хімічна промисловість включає її до переліку основних продуктів виробництва, рівень її випуску є непрямим показником потенціалу хімічного виробництва окремої країни. Щороку у світі виробляється близько 160 мільйонів тонн цієї речовини.


За своїми фізико-хімічними властивостями сірчана кислота є двоосновною кислотою, в цьому сполуці сірка досягає найвищого ступеня окислення (+ 6). У звичайних умовах в концентрованому стані сірчана кислота являє собою важку маслянисту рідину, що не має ні кольору, ні запаху. Використовується сірчана кислота в розчині. Як розчинник може використовуватися як звичайна вода, так і сірчаний ангідрид. Прийнято вважати розчин водним, якщо відношення кількість молекул сірчаного ангідриду до кількості води менше одиниці. При перевищенні цього показника застосовують вираз - розчин сірчаного ангідриду в сірчаній кислоті або олеум.

Виробництво сірчаної кислоти забезпечує цим цінним продуктом технологічний процес створення мінеральних добрив, її використовують як електроліт у свинцевих акумуляторах, кислота є основним компонентом при отриманні різних мінеральних солей і кислот. Хімічні волокна, барвники, димоутворюючі та вибухові речовини в технології свого виробництва використовують сірчану кислоту. Без неї неможливо уявити собі нафтову, металообробну, текстильну, шкіряну та інші галузі промисловості.

Навіть харчова галузь не обійшлася без використання цієї речовини - отримання харчової добавки E513 (емульгатора). Промисловий органічний синтез, дегідратація (процес отримання складних ефірів, діетилового ефіру), гідратація (видобуток етанолу з етилену), сульфування (виробництво синтетичних миючих засобів і проміжних продуктів при отриманні барвників), алкілювання (синтез ізооктану, капролактаму, поліетиленгліколю), відновлення

Виробництво сірчаної кислоти забезпечує самого основного споживача цієї речовини - синтез мінеральних добрив. Наприклад, для отримання тонни фосфорних добрив необхідно витратити від двох до трьох з половиною тонн сірчаної кислоти. З цієї причини сірчанокислотні підприємства, на які покладено виробництво сірчаної кислоти, будують в комплексі з заводами, що виробляють мінеральні добрива.

Для видобутку сірчаної кислоти використовуються два технологічні методи. Виробництво сірчаної кислоти контактним способом є основним і становить дев'яносто відсотків, нітрозний (баштовий) метод отримав меншу поширеність. Незважаючи на недоліки і гідності кожного, виробництво сірчаної кислоти з колчедану витіснило нітрозний завдяки більш привабливим показникам собівартості, чистотою і високою концентрацією готового продукту на виході.

Освоєння сірчанокислотними заводами контактного способу синтезу, виробництво сірчаної кислоти дозволяє розбити на три етапи. На першій стадії відбувається випалювання пириту, для цього використовуються спеціальні печі випалу в так званому «» киплячому шарі «». Друга стадія передбачає окислення сірчаного газу до оксиду сірки (VI), і на третій стадії відбувається отримання олеуму, який розливають по цистернах і відправляють замовникам.

Виробництво сірчаної кислоти нітрозним способом не знайшло широкого використання через недостатню чистоту вихідного продукту, що обмежує його застосування.

Незалежно від методів і способів отримання, виробництво сірчаної кислоти вимагає від виробничників приділяти підвищену увагу охороні навколишнього середовища.