Производство серной кислоты из Н2S

1. Начертить технологическую схему и кратко описать производство серной кислоты из Н2S.
2. Выполнить расчет и составить таблицу материального баланса процесса окисления SO2 кислородом воздуха.
3. Рассчитать выход SO2 по поданному Н2S, расходные коэффициенты реагентов.

 

В печи протекает реакция

2Н2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O + Q

Содержание для выполнения контрольной работы

Введение

Среди минеральных кислот, производимых химической промышленностью, серная кислота по объему производства и потребления занимает первое место. Объясняется это и тем, что она самая дешевая из всех кислот, а также ее свойствами. Серная кислота не дымит, в концентрированном виде не разрушает черные металлы, в то же время является одной из самых сильных кислот, в широком диапазоне температур (от - 40...-20 до 260-336,5 °С) находится в жидком состоянии.

1. Теоретическая часть
1.1. Актуальность изучаемой проблемы

В настоящее время большую часть серной кислоты в мире вырабатывают контактным методом. Рост производства серной кислоты контактным методом определяется более высоким тех¬ническим уровнем, обусловлен потребностью в чистой и концентрированной кислоте, возможностью автоматизации процесса, а также снижения содержания оксидов серы в выхлопных газах до предельно допустимых концентраций. (ПДК).

1.2. Сырье, полуфабрикаты, вспомогательный материалы

Колчедан рядовой находится в виде пирита, реже - марказита, их плотность 4,9-5,1 и 4,3-4,9 г/см³ соответственно.
Чистый сульфид железа FeS₂ содержит 53,46 масс.% 5 и 46,54 масс.% Fе. Практически содержание серы

1.3. Краткая историческая справка

Серная кислота – один из основных крупнотоннажных продуктов химической промышленности, необходимый для производства минеральных удобрений, диоксида титана, искусственных волокон, взрывчатых веществ, неорганических кислот и множества других химических соединений.
Мировое производство серной кислоты...

1.4. Параметры, влияющие на процесс

Обжиг колчеданов - довольно сложный процесс. Сложность обусловлена содержанием в исходном сырье большого количества примесей. К ним относятся: оксиды кремния и алюминия, сульфиды мышьяка, селена, теллура и других рассеянных элементов (индия, рения, таллия, сурьмы, писмута и др.), флюорит, карбонаты и сульфаты магния, кальция, сульфиды цветных металлов (меди, цинка и свинца).

1.5. Технологическая схема производства

Колчедан поступает в обжиговую печь, куда подают воздух. Образовавшийся SО2-содержащий (сернистый) газ охлаждают в котле-утилизаторе, очищают от пыли в циклоне и сухом электрофильтре и направляют в промывное отделение. Мокрую очистку газа от остатков пыли и вредных для ванадиевых катализаторов примесей ведут в промывных башнях: первой...

1.6. Основной аппарат технологической схемы (реактор)

Печи КС бывают с одним и двумя кипящими слоями. На рис. 1.5 показана печь с одним кипящим слоем. Она представляет собой стальной корпус, футерованный изнутри огнеупор¬ным кирпичом. В нижней части печи расположена решетка, которая может быть провальной или колпачковой. Колчедан со склада подается по ленточному транспортеру или с помощью элеватора в бункер, откуда через тарельчатый питатель и загрузочную камеру поступает в печь.

2. Технологический расчет
2.1.Материальный баланс
2.2. Технико-экономические показатели
3. Пути снижения себестоимости готового продукта

В качестве реакторов для обжига колчедана могут применяться печи различной конструкции: механические, пылевидного обжига, кипящего слоя. Печи кипящего слоя отличаются высокой интенсивностью [до 10000 кг/(м2-сут)], обеспечивают более полное выгорание дисульфида железа (массовая доля серы в огарке не превышает 0,5 %), позволяют осуществлять контроль температуры, облегчают процесс утилизации теплоты

4. Повышение качества готового продукта

Продукты окислительного обжига колчедана - обжиговый (печной) газ и огарок, состоящий из оксида железа (III), пустой породы и остатка невыгоревшего дисульфида железа.
Состав обжигового газа зависит от природы сырья, состава и избытка воздуха при его обжиге. В него входят оксид серы (IV), кислород, азот и незначительное количество оксида серы (VI), образовавшегося в результате каталитического действия оксида железа (III).

5. Совершенствование процесса

Большие масштабы производство серной кислоты особенно остро ставят проблему его совершенствования. Здесь можно выделить следующие основные направления:
1. Расширение сырьевой базы за счет использования отходящих газов котельных теплоэлектроцентралей и различных производств.
2. Повышение единичной мощности установок. Увеличение...

Заключение

В данной курсовой работе был рассмотрена химико-технологическая система в производстве серной кислоты обжигом колчедана.
В теоретической части рассмотрена актуальность изучаемой проблемы. Описано сырье, полуфабрикаты, вспомогательные...

Список литературы

Цена за работу составляет по данному плану 800р

Вариант № 2

1. Химико-технологический процесс (ХТП). Классификация ХТП по стабильности протекания во времени, по числу фаз по тепловому режиму. Классификация химических реакций.

Об эффективности осуществления любого промышленного процесса судят прежде всего по экономическим показателям, таким, как приведенные затраты, себестоимость продукции и т. д. Естественно, что окончательная оценка эффективности химико-технологического процесса выводится из этих критериев. Однако они характеризуют весь процесс в целом, его конечный результат, не входя в детальное рассмотрение внутренней сущности, особенностей процесса...

2.Гетерофазные ХТП. Закономерности протекания и методы управления ХТП, протекающего в диффузионной области.

Рассмотрим закономерности химической технологии применительно к гомогенным процессам, т. е. влияние концентраций реагирующих веществ, температуры, давления и перемешивания на скорость процессов в газовой и жидких средах. Гомогенные процессы, как правило, идут в кинетической области, т. е. общая скорость процесса определяется скоростью химической реакции, поэтому закономерности, установленные для реакций, применимы и к процессам, идущим в газовой или жидкой среде.
С точки зрения кинетики химические реакции можно классифицировать по молекулярности, т. е. по числу молекул, одновременно участвующих в элементарном акте химического превращения, и по порядку реакции. Порядок реакции равен сумме показателей степеней при концентрациях...

3. Реакторы для проведения гомофазных процессов в системе газ-газ и жидкость-жидкость.

Среди процессов данного типа можно назвать окисление, гидрогенизацию, алкилирование, галогенирование, нитрование, сульфирование, гидратацию и многие другие процессы. Основными условиями эффективного проведения этих процессов, при которых достигаются высокие степень превращения и селективность, а также устойчивость процесса, являются обеспечение хорошего контакта фаз и теплообмена в реакторе.
Реакторы смешения. К данному типу аппаратов относятся реакторы с механическимисмесителями, а также реакторы...

4.Технологические принципы создания химико-технологических систем.

5. Вода в химической промышленности. Классификация и характеристика природных вод. Промышленная водоподготовка.

Цена за работу составляет по данному плану 400р