Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 216
Текст из файла (страница 216)
Сульфиты неорганические), а также эфиры (см. Гульфигвы органические). Известны пероксомоносерная (х-та Каро) Н ЯО, и пероксодисерная На Я,Ол к-ты (см. Гери), Получение. Сырьем для получении С. к. служат: Я,зсульфнды металлов, Наб, отходящие газы теплоэлектростанций, сульфаты Ре, Са и др. Осн. стадии получения С. кз 1) обжиг сырья с получением ЯО,; 2) окисление ЯО, до ЯО, (конверсия); 3) абсорбция ЯОз. В иром-сти применяют два метода получения С, ко отличающихся способом окисления ЯО«,— контактный с использованием твердых катализаторов (контактов) и ннтрозиый — с окспдами азота.
Для получения С.к. контактным способом на совр. Заводах применяют ванадневые катализаторы, вытеснив!пие Р1 и охснды Ре. Чистый Ч, Оа обладает слабой каталитич. активностью, резко возрастающей в присут. солей щелочных металлов, причем наиб. влияние оказывают соли К. Промотируюшая роль щелочных металлов обусловлена образованием низкоплавких пиросульфованадатов (ЗК, Я, О, Ч, О,, 2К, Яа О У, О, и К2Я,ОТ Ч,О„разлагаюшйхся соотв, при 3 5 — 330, 365-.380 и 400-405'С). Активный компонент в условиях катализа находится в расплавленном состоянии. Схему окисления ЯО в ЯО можно представить след.
образом: 2У '+О +ЯО,— 2Ч +ЯО (1) 2Ч4+ + ~7 Ог ь2УЗ+ + О- (2) На первой стадии достигается равновесие, вторая стадия медленная н определяет скорость пропесса. Произ-во С. к, из серы по методу двойного контактирования и двойной абсорбции (рис. 1) состоит нз след. стадий. Воздух после очистки от пыли подается газолувкой в сушильную башню, где он осушается 93-98о/мной С.к. до содержания влаги 0,01" по объему. Осушенный воздух поступает в серную печь после предварит. подогрева в одном из теплообменников контактного узла.
В печи сжигается аера, подаваемая форсунками: Я + Оа — ЯО, + + 297,028 кДж. Газ, содержащий 10 — !4 о опо объему ЯО„ охлаждается в котле и посла разбавления воздухом до содержания ЯОЗ 9 — 1Оо«8 по объел!у при 420'С поступает в контактный айпарат на первую стадию конверсии, к-рая протекает иа трех слоях катализатора (ЯО, + !)ЗОа-ь ЯО, + 96,296 кДж), после чего газ охлаждается в теплообменниках. Затем газ, содержащий 8,5-9,5его ЯОз, при 200 "С поступает на первую стадию абсорбции в абсорбер, орошаемый олеумом и 98",е-ной С. кл ЯОЗ + Нт О ь На ЯО4 + + 130,56 кДж. Далее газ проходит очистку от брызг С.к., нагреваетая до 420 'С и поступает на вторую стадию конверсии, протекающую на двух слоях катализатора. Перед второй стадией абсорбции газ охлаждается в экономайзере и подается в абсорбер второй ступе!ш, орошаемьш 98'.4-ной С.к., н затем после очистки от брызг выбрасывается в атмосферу. 644 Рлс.
1. Схема пролз-яа серпой к.пл пз серы: 1-серпал печь; 2-котел-упыпзатор; 3-зкокомайзер; 4-пускоеаа топка; 5, 6-тепышбмеяалкп пускоаоа таоап; 7-коатакппеп аппарат; 8-теплообмедапкп; 9-алеумпыа абсорбер; !О-сутпальпая баппсп 1! л !2-соотл. перлыв и второй мопотпдратпые абсорбсры; 13-сборкшш к-ты. Произ-во С.к. нз сульфидов металлов (рис. 2) существенно сложнее и состоит из след. операций, Обжиг геБ производят в печи кипяшего слоя на воздушном дутье: 4гебз+110т-е2гезО + ББО, + 13476 кДж. Обжиговый газ с содержанием БЬз 13-14%, имеющий т-ру 900'С, поступает в котел, где охлаждается до 450'С.
Очистку от пыли осушествляют в циклоне и элехтрофильтре. Далее газ прокоднт через две промывные башни, орошаемые 40%-ной н 10%-ной С.к. При этом газ окончательно очищается от пыли, фтора и мышьяка. Для очистки газа от аэрозоля Сш., образующегося в промынных башнях, предусмотрены две ступени мокрых электрофильтров. После осушки в сушильной башне, перед к-рой газ разбавляется до содержания 9% БО„его газодувкой подают на первую стадню конверсии !3 слоя катализатора). В теплообменниках газ подогревается до 420'С благодаря теплу газа, поступаюшего с первой стадии конверсии.
БО„окисленный па 92-95% в БОз, идет иа первую стадию абсорбции в олеумный и моногццратньтй абсорберы, где освобождается от БО,. Далее газ с содержанием БО, 0,5% поступает иа вторую стадию конверсии, к-рая протекает на одном нли двух слоях катализатора. Предварительно газ нагревается в др. группе теплообменпиков до 420'С благодаря теплу газов, идущих со второй Рлс. 2. Сыма оропз.аа серпов «-ты лз комедана: 1-тарельчапав пптатсль; 2-печь; 3-комп-утяллзатар! 4-паклопы; 5-злектеофлльтры! 6-промыясме башка, 7- мокрые зле«тробпльтры; 8 - отдус от а а» баллы; 9 -сушильная 6 алтея; 1О-брызтоулоапшль 11-пераыб маяотадратлыа абсорбср. 12-теолообмыз. 328 СЕРНИСТАЯ Азстяаа ннсшта стадии катализа.
После отделения 80 на второй стадии абсорбцил газ выбрасывается в атмосферу. Степень превращения 8О в $0 при контактном способе 99,7еро, степень абсорбпии 8ОВ 99,97его. Произ-во С.к. осуществлшот и в одну стадию катализа, при этом степень превращения 8Оз в 8О не превышает 98,5' , Перед выбросом в атмосфеРУ газ очиЩают от оставптегосЯ ЗОз (см. Газик очистки). Производительность совр. установок 1500 — 3100 т/сут. Сущность нитрозного метода (рнс. 3) состоит в том, что обжюовый газ после охлаждения и очистки от пыли обрабатывают т.
наз. нитрозой — С. ко в х-рой раста. оксяды азота. БОт поглощается иитрозой, а затем окисляется: 8Оз + Хя Оз + НзО-г Н28О4+ ХО. Образуюпшйоя ХО плохо раста. в иитрозе и выделяется нз нее, а затем частично окисляется кислородом в газовой фазе до ХО,. Смесь ХО и ХОз вновь поглощается С.к. и т.д. Оксиды азота не расходуются в нитрозном процессе и возвращаются в производств. цикл, вследствие неполного поглощения их С.к. они частично уносятся отходящими газами.
Достоинства иитрозного метода: просгота аппаратурного оформления, более низкая себестоимость (на 10-15; ниже контахтной), возможность 100о -ной переработки ЗОз. Агшаратуриое обюрмление башенного нитрозного процесса несложно: 5Оз перерабатывается в 7 — 8 футерованных башнях с керамич. насадкой, одпа из башен (полая) является регулируемым окислит. объемом.
Башни имеют сборники к-ты, холодильники, насосы, подающие к-ту в напорные баки над башнями. Перед двумя последними башнями устанавливается хвостовой вентилятор. Для очистки газа от аэрозоля С.к. служит электрофильтр. Оксиды азота, необходимые для продесса, получают из НХО . Для сокращения выброса оксидов азота в атмосферу и 10()е -ной переработки БОз между продукционной и абсорбционной зонами устанавливается безиитрозиый цикл переработки БОз в комбинации с водно-кислотным методом глубокого улавливания оксидов азота. Недостаток ннтрозного метода-низкое качество продукции: хонцентрация С.к.
75еге, наличие оксидов азота, Ге и др.примесей. Для уменыпения возможности кристаллизации С.к. при перевозке и хранении установлены стандарты на товарные сорта С.ко коицентрапия к-рых соответствует наиб. низким т-рам кристаллизации.
Содержание С.х. в техн. сортах (' )1 башенная (нитрозная) 75, контактная 92,5-98,0, олеум 104,5, высокопроцентиый олеум 1 14,6, аккумуляторная 92 — 94. С к. хранят в стальных резервуарах объемом до 5000 мз, их общая емкость на складе рассчитана на десятисуточный выпуск продухции. Олеум и С.к. перевозят в станьных железнодорожных пистернах. Конц. и аккумуляторную С.к. перевозят в цястернах нз кислотостойкой стали.
Цистерны 647 Рнс 3 Сто«а прова-аа ссраоа к.пя ннтрпз. аыы «етодом. 1-деаатрап. башня; 2, 3 - первая н агорая дродттп, бап:нн; 4-оьнсяат бзпап; 5, б, 7 — ьбгорбп баппнг; В лтскртрофл ьгры. для перевозки олеума покрывают теплоизоляцией и перед заливкой олеум подогревают.
Определяют С.к. колориметрически и фотометрически, в виде взвеси Ва8О4 — фототурбидиметрически, а также хулонометрич. методом. Прямеиеяне. С.к. применяют в произ-ве мтшер, удобрений, хак элехтролит в свинцовых аккумуляторах, для полученил разл. минер. к-т и солей, хнм. волокон, красителей, дымообразующих в-в и ВВ, в нефтяной, металлообрабатывающей, текстнлъной, кожевенной и др. отраслях иром-сти. Бе используют в иром. орг. синтезе в р-цнях легидратации (получение днэтилового эфира, сложных эфиров), гидратации (этанол из этилена), сулъфирования (сиптетич. Моюгцие ср-ва и промежут.
продукты в произ-ве красителей), алкилирования (получение изооктана, полиэтиленгликоля, капролактама) и др. Самый крупный потребитель С. к. — произ-во минер. удобрений. На 1 т Р,О, фосфорных удобрений расходуется 2,2 — 3,4 т С. ко а на 1 т (ХН,), 8О4-0,75 т С.к. Поэтому сернокислотные заводы стремятся строить в комплексе с заводами по произ-ву минер. удобрений.
Мировое произ-во С.к. в 1987 достигло 152 мли. т. С.к. и олеум — чрезвычайно агрессивные в-ва, поражают Лъзхат. пути, кожу, слизистые оболочки, вызывают затруднение дыхания, капгелъа нередко — ларингит, трахеит, бронхит и т.д. ПДК аэрозоля С. к. в воздухе рабочей зоны 1,0 мг/мз, в атм. воздухе 0,3 мг/м (макс. разовая) и 0,1 мг/мз (среднесуточная). Поражающая концентрация паров С. к. 0,008 мг/л (экспозиция 60 мин), смертельная 0,18 мг/л (60 мин).
Класс опасности 2. Аэрозоль С. к. может образовываться в атмосфере в результате выбросов хим. и металлургич. произ-в, содержащих оксиды 8, и выпадать в виде кислотных дождей. Лынл Спраяозанк сернокаслотянка, под ред. К. М. из ела я„2 азд., М., 1971; Амелан А. г., те полога» сернон кнслопя 2 нзд., м.. 1933; васнльеа в. т., Отаагнна М. И., теянолопы серноа кнслоты, М, 19В5. Ю/Я. Фя.гамаа.
СЕРНИСТАЯ 'КИСЛОТА, см. Серы диоксид. СЕРНИСТЫЕ КРАСИТЕЛИ, сзюжные смеси красюцих в-в, в молекулах к-рых содержатся разл. гетероцикдич. фрагменты (тиазол, тиазин или тиантрен), ароматич. или хинондные циклы, связанные между собой дисульфидными, полисульфидными, сульфоксидными нли др. группами, содержащими серу, С.к. не раста. в воде, но при восстановлении (обычно Хаз8 в присут. ХаОН) превращ. в водорастворимые лейкосоед., способные сорбироваться целлюлозньцы волокном.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
