Производство серной кислоты
Производство
серной кислоты
Глава 1.
Основные сведения о серной кислоте
Серная
кислота известна с древности. Первое упоминание о кислых газах, получаемых при
прокаливании квасцов
<#"527114.files/image001.gif">
Таблица 1. Условно-постоянная информация для расчета
Составление системы уравнений материального баланса.
. Ġ
* К = N12 * γ12
32
2.
N23 =
N12 * γ12 * K
3.
N23 =
N12 * (1 - K ) * γ12
4.
N23 =
N12 * (0,21 - γ12 ) - 0,5N12 * γ12 * K
5.
98 * K
* N23 = Ġ301 * γH2SO4
6. Ġ03 = N23 * K * 18 + Ġ301 * (1 - γ301 )
7.
Ġ302
= N12 * 0,79 * 28 + 32 * N23 + 64 * N23 * 80 (1 - K ) * N23
Таблица (2). Соответствия переменных потоков.
,03Х1 - 0,085Х2 = 0
,0833Х3 - Х3 = 0
,0017Х2 - Х4 = 0
,08335Х2 - Х5 = 0
,04Х3 = 1116
Х6 - 17,64Х3 = 84
,12Х2 +1,6Х3 + 64Х4 + 32Х5 =Х7 = 0
Материальный баланс
|
Введено
|
Получено
|
|
Реагенты
|
кг
|
% масс
|
Продукты
|
кг
|
%масс
|
|
Сера
|
395,2
|
8,4
|
Серная кислота:
|
1200
|
25,5
|
|
Вода
|
288,98
|
6,14
|
H2SO4
|
1116
|
23,75
|
|
Воздух:
|
4023,12
|
|
H2O
|
84
|
1,8
|
|
21% О2
|
937,43
|
19,9
|
Выхлопные газы:
|
|
|
|
79%N2
|
3085,69
|
65,56
|
SO2
|
15,17
|
0,32
|
|
|
|
N2
|
3085,69
|
65,68
|
|
|
|
SO3
|
4,65
|
0,098
|
|
|
|
O2
|
372,1
|
7,92
|
|
|
|
S
|
19,76
|
|
|
|
Невязка
|
9,9
|
0,21
|
|
Всего
|
4707,3
|
100
|
Всего
|
4697,4
|
100
|
Ġ012 = N12 * 0,21 * 18 =
139,498 * 0,21 *32 = 937,43 кг
Ġ012 = N12 * 0,79 * 28 =
139,498*0,79*28=3085,69 кг
Ġчист. = Ġ301 * 0,93 = 1116 кг
Ġчист. = 84 кг
Ġ302 = N23 *32 = 11,627 *
32 = 372,064 кг
Ġ302 = N23 * 64 = 0,237 * 64 = 15,17 кг
Ġ302 = N23 * ( 1 - К ) * 80 = 11,62 * ( 1 - 0,995 ) * 80 = 4,65 кг
Ġ10 = Ġ011* ( 1 - К ) =395,24 (1 - 0,95 ) = 19,76 кг
Заключение
В производстве H2SO4 соблюдены основные направления
развития химической промышленности:
1. Технология малоотходная - переход
сырья в целевой продукт достигает 99,9 %.
2. Энергосберегающее, так как процесс
обеспечивает сам свое энергосбережение.
Эта химическая технология обладает рядом функций:
· Рациональное использование сырья и энергии.
· Масштабность и дешевизна.
Поскольку процесс непрерывен, он обладает рядом достоинств:
1. Большое количество продукта с 1
объема аппарата - высокая интенсивность процесса.
2. Исключение потерь тепла из-за
термодинамичности - нагрев - охлаждение.
3. Легкость автоматизации.
Также процесс учитывает основные принципы химической технологии:
· Наибольшая интенсивность процесса;
· Наилучшее использование сырья;
· Наибольшее использование энергии.
Процесс экономичен, многотоннажен, прост, эффективен, хорошо отработан в
производстве.
Список
литературы
1. Технологическая инструкция «Производство серной кислоты»
ТИ 04-06-2009 ОАО «Челябинский цинковый завод».
2. Кутепов А. М. Бондарева Т. И., Беренгартен М. Г.
Общая химическая технология. Издание второе исправленное и дополненное. М.
Высш. школа. 1990.
. Соколов Р. С. Химическая технология. - М: Гуманит.
изд. Центр БЛАДОС, 2000.
. Бесков В. С., Сафронов В. С. Общая химическая
технология и основы промышленной экологии. - М.: Химия, 1999.
. Общая химическая технология и основы промышленной
экологии.// под ред. В. И. Ксензенко. - М.: «КолосС», 2003.
. «Важнейшие химические производства». Москва «Высшая
школа» 1984.