Күкірт қышқылын әртүрлі шикізаттардан өндіру әдістері

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1. КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫН ӘРТІРЛІ ШИКІЗАТТАРДАН ӨНДІРУ ӘДІСТЕРІН ЗЕРТТЕУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
1.1. КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫ ӨНДІРІСІНІҢ ШИКІЗАТТАРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
1.2. КОЛЧЕДАННАН ӨНДІРУ ӘДІСІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5.7
1.3. КҮКІРТТЕН ӨНДІРУ ӘДІСІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
1.4. КҮКІРТСУТЕКТЕН ӨНДІРУ ӘДІСІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9.10
2. ҚАЗАҚСТАНДА КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫН ӨНДІРУ ШИКІЗАТТАРЫНЫҢ ТҮРЛЕРІН, ЕРЕКШЕЛІКТЕРІН САЛЫСТЫРМАЛЫ ТАЛДАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11.13
3. КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫН ӨНДІРУ ПРОЦЕСІНІҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІН ЗЕРТТЕУ ... .14.18
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..19
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20

H2SO4 өндірісінде шикізат ретінде қарапайым күкірт және күкірті бар қосылыстарды алуға болады. Негізінен табиғатта бос күйінде күкірт кездеспейді. Көбіне ол металл сульфидтері, сульфаттары түрінде кездеседі, сонымен қатар ол мұнайдың, тас көмірдің, табиғи газдардың құрамында кездеседі. Күкірт көп мөлшері оксиді түрінде түсті металлургияны өндегенде газының құрамында және де H2S түрінде кездеседі. Олар жанғыш газдардан тазартқан кезде бөлінеді.
Негізінен шикізат көздері көп, бірақ қазіргі кезде тек жай S пен темір колчеданы FeS2 пайдаланылады. Бұл шикізаттарды шектелген мөлшерін жылу электростанцияларында және мыс балқытатын өнеркәсіптерде пайдалану, құрамындағы SO2 концентрациясының аздығымен түсіндіріледі. Бұл кезде шикізат құрамындағы колчедан мөлшері азаяды да, ал күкірт мөлшері өседі.
H2SO4 өндірісінің негізі ретінде бастапқы 2 стадияны аламыз: шикізатты дайындау және оның жануы. Өндіріс кезінде пайдаланылатын мөлшері мен аппаратуралық жабтықталуы шикізаттың табиғатына байланысты. Шикізаттың табиғатына қарап H2SO4 өндірісінің технологиялық деңгейін анықтайды.
1.Темір колчеданы. Химиялық құрамында FeS2 және басқа да металлдардың сульфидтерінен(Cu,Zn,Ni,Co), корбанаттарынан тұрады. Колчеданды өндіріске дайындау кезінде, одан бірінші бағалы металлдарды бөліп алады, FeS2 концентрациясын көбейтеді.
2. Күкірт. Жай S- ті күкірт рудаларынан немесе құрамдарында SO2 немесе H2S бар газдарынан алады.
3.Күкіртсутек. Бұны алудың негізгі көзі түрлі жанғыш газдар: коксты, генераторлы, мұнай өнімдерінің газдары.Тазартылғанда құрамдарында H2S мөлшері 90 %-ға дейін жетеді.Осыдан кейін арнайы тазартуларды қажет етпейді.
4.Түсті металлургияның газдары.Бұл газдар құрамында 4% тен — 10% дейін SO2 бар.

1.Қайырбеков Ж.Қ, Әубәкіров Е.А., Ж.К. Мылтықбаева. Жалпы химиялық технология. - Алматы. 2009.
2.Тойбаев Ы.Қ., Жұбанов Қ.А., Садықов Ү.Ә. Химиялық технология негіздері. - Алматы. 2011.
3.Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.-Т.1. С
4.Амелин А.Г. Производство серной кислоты. - М.: Химия, 1964.
5.Васильев Б. Т., Отвагина М. И., Технология серной кислоты. -М.:Химия, 1985.
6.Справочник химика/ Пышнограева И.С. - М.: ТКО АСТ, 1999.
7.Справочник сернокислотчика/ Малин К.М. - М.:Химия, 1971.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Іс-тәжірибеден есеп беру
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Қ.ЖҰБАНОВ АТЫНДЫҒЫ АҚТӨБЕ ӨҢІРЛІК МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

ТЕХНИКАЛЫҚ ФАКУЛЬТЕТІ
ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ КАФЕДРАСЫ

5В072000-Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы

Оқу іс тәжірибесі бойынша
ЕСЕП

Тақырыбы: Күкірт қышқылын әртүрлі шикізаттардан өндіру әдістері

Орындаған: Н.Е. Биекенова
Жетекші:доцент, х.ғ.к. Л.К.Тастанова

Ақтөбе 2016 жыл
МАЗМҰНЫ:

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1. КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫН ӘРТІРЛІ ШИКІЗАТТАРДАН ӨНДІРУ ӘДІСТЕРІН ЗЕРТТЕУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.1. КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫ ӨНДІРІСІНІҢ ШИКІЗАТТАРЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.2. КОЛЧЕДАННАН ӨНДІРУ ӘДІСІ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5-7
1.3. КҮКІРТТЕН ӨНДІРУ ӘДІСІ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
1.4. КҮКІРТСУТЕКТЕН ӨНДІРУ ӘДІСІ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .9-10
2. ҚАЗАҚСТАНДА КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫН ӨНДІРУ ШИКІЗАТТАРЫНЫҢ ТҮРЛЕРІН, ЕРЕКШЕЛІКТЕРІН САЛЫСТЫРМАЛЫ ТАЛДАУ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11-13
3. КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫН ӨНДІРУ ПРОЦЕСІНІҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІН ЗЕРТТЕУ ... .14-18
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...19
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20

КІРІСПЕ

Жұмыстың мақсаты: күкірт қышқылын әртүрлі шикізаттан өндіру әдістерін, Қазақстандағы шикізат түрлерін, процестердің теориялық негіздерін қарастыра отырып, жан - жақты зерттеу
Жұмыстың міндеті: Анықталған көсеткіштер мен табылған мәліметтер барысымен жұмысты толықтай қамту арқылы мақсатқа жету

Күкірт қышқылы - химиялық өнеркәсіптер негізінде ең маңызды өнім. Минералды қышқылдардың ортасында ол өндіруі және тұтыну көлемі бойынша бірінші орында, сондықтан күкіртті қышқылдар алудың қасиеттері мен әдістерін зерттеу қазіргі таңда өзекті мәселе. Күкірт қышқылын халық шаруашылықтарында әр түрлі салаларда қолданады, ол оның технологиялық қолдануын жеңілдету үшін ерекше қасиеттер кешеніне ие. Күкірт қышқылы түтіндемейді, қойылтылған түрде қара металдар коррозияға ұшырамайды, көп орнықты тұздарды құрастыруға қабілетті және әр түрлі шикізат өндірістері үшін арзан.
Күкірт қышқылы көптеген елдердің өнеркәсіптерінің барлық салаларында қолданылады, елде экономикалық жағдайдың дамуында өзіндік көрсеткіші болып жатыр. Шығарылған күкіртті қышқылдар саны мемлекеттердің даму деңгейін көрсетіп жатыр. Соңғы 25-30 жылдың ішінде күкіртті қышқылдардың дүниежүзілік өндірістің қажеттіліктері 3 есеге өсті, осы жылғы уақытта 160 млн.т құрап отыр. Индустриалды дамыған елдер басқа химикаттарға қарағанда, көбірек күкіртті қышқылдар өндіріп алып жатыр. Бұл күкірт қышқылының үштен бірі дерлік тыңайтқыштар өндірісіне кетеді.

1. КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫН ӘРТҮРЛІ ШИКІЗАТТАРДАН ӨНДІРУ ӘДІСТЕРІ
1.1. КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫ ӨНДІРІСІНІҢ ШИКІЗАТТАРЫ

H2SO4 өндірісінде шикізат ретінде қарапайым күкірт және күкірті бар қосылыстарды алуға болады. Негізінен табиғатта бос күйінде күкірт кездеспейді. Көбіне ол металл сульфидтері, сульфаттары түрінде кездеседі, сонымен қатар ол мұнайдың, тас көмірдің, табиғи газдардың құрамында кездеседі. Күкірт көп мөлшері оксиді түрінде түсті металлургияны өндегенде газының құрамында және де H2S түрінде кездеседі. Олар жанғыш газдардан тазартқан кезде бөлінеді.
Негізінен шикізат көздері көп, бірақ қазіргі кезде тек жай S пен темір колчеданы FeS2 пайдаланылады. Бұл шикізаттарды шектелген мөлшерін жылу электростанцияларында және мыс балқытатын өнеркәсіптерде пайдалану, құрамындағы SO2 концентрациясының аздығымен түсіндіріледі. Бұл кезде шикізат құрамындағы колчедан мөлшері азаяды да, ал күкірт мөлшері өседі.
H2SO4 өндірісінің негізі ретінде бастапқы 2 стадияны аламыз: шикізатты дайындау және оның жануы. Өндіріс кезінде пайдаланылатын мөлшері мен аппаратуралық жабтықталуы шикізаттың табиғатына байланысты. Шикізаттың табиғатына қарап H2SO4 өндірісінің технологиялық деңгейін анықтайды.
1.Темір колчеданы. Химиялық құрамында FeS2 және басқа да металлдардың сульфидтерінен(Cu,Zn,Ni,Co), корбанаттарынан тұрады. Колчеданды өндіріске дайындау кезінде, одан бірінші бағалы металлдарды бөліп алады, FeS2 концентрациясын көбейтеді.
2. Күкірт. Жай S- ті күкірт рудаларынан немесе құрамдарында SO2 немесе H2S бар газдарынан алады.
3.Күкіртсутек. Бұны алудың негізгі көзі түрлі жанғыш газдар: коксты, генераторлы, мұнай өнімдерінің газдары.Тазартылғанда құрамдарында H2S мөлшері 90 %-ға дейін жетеді.Осыдан кейін арнайы тазартуларды қажет етпейді.
4.Түсті металлургияның газдары.Бұл газдар құрамында 4% тен -- 10% дейін SO2 бар.

1.2. КОЛЧЕДАННАН ӨНДІРУ ӘДІСІ

FeS2 ыстық пештің ауа қабатымен үрлеу арқылы күйдіреді. Бұл ретте қайтымсыз реакция өтеді. FeS2 ыстық пештің ауа қабатымен үрлеу арқылы күйдіреді. Бұл ретте қайтымсыз реакция өтеді:

FeS2 + 11О2 = 2Fe2 O3 + 8SO2 + 13476 кДж.

Колчеданды күйдіру үшін әртүрлі конструкциялардағы реакторлар алынуы мүмкін: механикалық, тозаң тәрізді күйдіруді, қайнайтын пештер. Артық қайнау қабаты бар пештер өздерімен бірге цилиндрлік футерленген торлы камерасы болады, ол үздіксіз колчеданға түсіп жатыр. Бөлшектерді көшу үшін тордың астымен тез жылдамдықпен ауа жіберіледі, бірақ олар бөлшектерді пештен алыну үшін жеткілікті емес. Колчеданның бөлшектері сұйықтар қайнау кезіндегідей үздіксіз қозғалыста болады. Колчеданның бөлшектерінің пеште болу уақыты бірнеше секундтарды құрайды. Ауаның тұрақты берілуі күкірттің колчеданнан толық жанып кетуін қамтамасыз етіді. Өлшеніп алынған қабаттың түтіктің орналастырылумен анықталатын биіктігі болады. Өлшеніп алынған қабат тез қозғалатын болғандықтан шырақ тұқылының бөлшектері түтік арқылы еркін шығып жатыр.
Пештер балқыту қабаты 10000 кгм2 күн дейін жоғары интенсивтілігімен ерекшелінеді, температура және темірлер дисульфидтің толық жанып кетуі қамтамасыз етеді, күйдірудің реакциялары жылуын кайта өңделу процессі жеңілдетеді. Қайнату пештерінің кемшіліктеріне күйдіруге кететін газдың құрамында шаңы көп мөлшерде болады және оның тазартуын қиындатады. Осы уақытқа қайнату пештері колчеданнан күкірт қышқылдар өндірісінде басқа пештер түрлерін толық ығыстырды.
Колчеданның күйдірудің тотықтырғыш өнімдері - өртейтін газ және темір оксидтен Fe2O5 шырақ тұқылы, бос жыныстан және жан байқалған темір сульфидінен тұрады. Шырақ тұқылы лайықты әзірлеуден кейін шойын өндіріс үшін қолдануға болады. Күйдіретін газдың құрамы шикізаттың табиғатына күйдіру кезіндегі ауаға байланысты. Оған күкіртті ангидрид, оттек және азот кіреді
Колчеданды күйдіруде алатын пеш газдарында көп шаңдар болады, оларды ұстау үшін циклондар және электрофильтр қолданған. Циклондарда газды қатты ағымынды айдағанда тозаңдар центрден тепкіш күштің әсердің астына отырады. Электрофильтр жоғарғы кернеулер конденсаторларын ұсынады. Газтозаңды электрофильтр мен пластинкалар арасында өтеді тозаңдар зарядталады және қарама-қарсы зарядталып тұрған пластинаға отырады. Электрофильтр пластиналардағы шаңдарды сілкіндіру арқылы жүк бункерге түсіріп жатыр.
Бұдан әрі газ екі жуып тазартатын мұнара, ылғалды электрофильтрдің екі баспалдағы арқылы өтеді. Кептіргіш мұнарада кептіргеннен кейін оны газ үрлегішпен жылуалмастырғыш жүйесі арқылы түйіскен аппаратқа әперіп жатыр.
Айырбастау, күкірттен күкіртті қышқылдар өндіру процесіне ұқсас келеді.
Катализдің бір кезеңінде күкірт қышқыл өндірісін жүзеге асыра алады, оның өзінде SO2-нің SO3-ке айналуы 98,5% аспайды. Қоймаға жіберер алдында МемСт талаптарымен сәйкестікте қышқылды 93% Н2SO4 дейін су қосады. Қазіргі қондырғылардың өнімділігі тәулігіне 1500-3100 тонна күкіртті қышқылдар өндіріп жатыр.
Н2SO4 өндірісіндегі колчеданнан шыққан қатты қалдықтар, пиритті жарықшақ, жуылған, тұндырғыны жинайтын құбырлардағы шламдар және қышқылды мұздатқыштардағы, сулы электрофильтрдегі шламдар.
Темір колчеданын жандырғанда пиритті жарықшақтың қалдықтарының мөлшері барлық колчедан мөлшерінің 70% құрайды. 1 т колчеданды өндіргенде 0,55 т қалдық шығады. Кейде күкірт қышқылын өндіргенде, шикізат қалдықтарынан металдарда бөлініп алынады. Тас көмірмен байытылған, флотация әдісін қолданғанда шыққан қалдықтардың құрамында көп мөлшерде мыс, мырыш, күміс, алтын және де басқа металлдардың болуымен ерекшеленеді.
Пиритті жарықшақтардың утилизациясы, түсті металлдарды бөліп алуда және шойын мен болат өндірісінде, цемент және әйнек өнеркәсібінде, ауыл шаруашылығында пайдаланылады.
Пиритті жарықшалардан бағаланатын компоненттерді алу үшін күйдірудің әртүрлі әдістері пайдаланылады. Егер колчеданның құрамында 0,5% мыс болса, онда жарықшақты мысты бөліп алу үшін өңдейді. Ол үшін көбіне күйдірудің хлорлау әдісі қолданылады. Ол жарықшақтан тек 85-90% мыс ғана емес, сонымен қатар біраз мөлшерде асыл металдарды да алуға болады. Алынған мыстың бағасы, жарықшақты күйдіруге кеткен шығынды жабады.
Шикізат ретінде пайдаланылатын колчедан құрамында 0,002-0,02% селен бар. Колчеданды күйдірген кезде SO2 мен қатар SeO2 түзіледі. Селен табиғатта металл сульфидтерімен қосылыс күйінде, аз концентрацияда кездесетіндіктен шикізат қалдықтарының негізгілері болып келеді. Селеннің көп мөлшері, жуылған мұнара мен сулы электрофильтрлерде шламдармен бөлінеді.
Шламдармен бірге металды селендер тұнады. Бұның құрамында 5% селен бар. Ол селенді бөліп алудың бірнеше әдістер бар. Ең көп қолданылатыны, мұздатқыш, құбырдың тұнған жерлерін, ышқылдар жиналатын құбырларды тазалаған кезде шламды сумен араластырадыда, бумен металлды селен бөлінгенше қыздырады. Бөлінген пульпаны фильтрлеп, алынған тұнбаны сумен және 0,5%-ды соды ерітіндісімен шаяды. Сосын шламды 90-100° С кептіреді. Алынған шламнан 10-12% селен бар шихта дайындайды. 1 т күйдірілген колчеданнан 10-50г селен алады да, 10-20г сода, темір сульфатының 10-20г шығындалады. Ол селеннің тез тұнуы үшін электро шаю кезінде қосылады. Және де 5-10кг бу шығындалады. Колчеданнан селенді боліп алу молшері 30-60% құрайды.

1- сурет . Колчеданнан күкірт қышқылдарын өндіру схемасы
1- тарелкалы қоректендіргіш; 2 - пеш; 3 - қалпына келтіру қазаны;4 - циклондар; 5 - электрофильтр; 6 - жуып тазартатын мұнаралар;7 - ылғалды электрофильтр; 8 - желдеткіш мұнара; 9 - кептіргіш мұнара ;10 - қағыпалғыш; 11,15 - моногидраты сорғыштар; 12 - жылу алмастырғыштар; 13 - түйіскен аппарат; 14 - олеумді сорғыш ;16 - тоназытқыштар.

1.3 КҮКІРТТЕН ӨНДІРУ ӘДІСІ

Екі есе байланысу және екі есе сіңіру әдіс бойынша күкірттен күкіртті қышқылдар өндіріс келесі 1.4суретте көрсетілген. Ауа шаңнан тазартудан кейін кептіргіш мұнараға газ үрлегішпен айдалып, ол 93-98%дық күкірт қышқылын ылғалдылығы 0,01%дейін кептіреді. Кептірген ауа байланысқан жылу алмастырғыштарды алдын ала жылыту үшін күкіртті пешке түседі. Пеште форсункалармен берілетін күкірт жандырылып жатыр :

S + О2 = SO2 + 297,028 кДж.

Өртеудің алдында күкіртты ерітіп алады (tеру=113°С). Алынатын күкіртті газдың 18%дық концентрациясы болады және кірлететін қоспалары болмайды.Газ қазанда суытылып және оның құрамында SO2 9-10% қалганша аумен араластырады содан соң 420°С түйіскен аппаратпен конверсия кезеңіне түсіп ол жерде үш қабатқа ағып жатыр содан кейін газ жылу алмастырғыштармен салқындатылып жатыр. Осыдан кейін 8,5-9,5% бар SO3 газын, 200°С кезеңде бірінші олеуммен сіңіру сатысына түседі, олеум абсорбері сосын суарылатын 98% күкіртті қышқылын бірінші моногидратты сорғышпен сіңіру:

SO3 + Н2О = Н2 SO4 + 130,56 кДж.

Бұдан әрі газ күкірт қышқылдың шашырауынан тазартудан өтеді, 420°С дейін қызып конверсияның екінші кезеңіне түсіп және катализатордың екі қабатына ағып жатыр. Сорудың екінші кезеңінің алдында газды үнемдегіште суытып жатыр, суармалы 98% күкірт қышқылымен ол екінші кезеңінде моногидрат абсорберіне беріледі сосын шашыраудан тазартылғаннан кейін атмосфераға шығарылып жатыр.

2- сурет. Күкірттен күкірт қышқылын өндіру схемасы
1- күкірт пеш; 2 - қазан- утилизатор; 3 - экономайзер; 4 - қосу кнопкасы; 5,6 - қосу кнопкасының жылу алмастырғышы; 7 -байланыс аппараты;8 - жылу алмастырғыштар; 9 - олеумдік абсорбер; 10 - құрғатқыштың мұнарасы; 11- бірінші моногидратты абсорбер; 12 - екінші моногидратты абсорбер; 13 - қышқыл жинаушы
1.4. КҮКІРТСУТЕКТЕН ӨНДІРУ ӘДІСІ

Күкірт сутектен күкіртті қышқылдар алу әдісі ылғалды катализдік әдіс деп аталады:

H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2

Ванадий катализаторында су буы қатысуында күкірт ангидриді тотығады, нәтижесінде буларға түрде күкіртті қышқыл жиналады.
Буды салқындатудағы күкіртті қышқылының конденсациясы.
Ылғалды катализ әдісі бойынша күкіртті қышқылын алу үшін, күкіртсутек өртеу үшін пеш қосылады, үшоксидке күкірт диоксиді тотығу үшін түйіскен аппараты, жиналған буларды конденсациялау үшін мұнара керек. Сондай қондырғыларды мұнай өңдейтін зауыттарда және басқа кәсіпорындарда, күкірт сутек газдардың қалдықтарын өңдеу үшін жасалады

1.7 сурет - Күкіртсутектен күкірт қышқылын өндіру
1- желдеткіш; 2 - пеш-қазан; 3- түйіскен аппарат; 4 - мұнара - конденсатор; 5 - тоңазытқыш; 6 - жинақ; 7 - насос; 8 - электрофильтр.

Осы бөлімде күкіртті қышқылдарды қолдану, оның физикалық - химиялық қасиеттері жәнеде әр түрлі шикізаттан күкіртті қышқылдарын алудың негізгі әдістерін қарастырылған. Күкірт қышқылы өндірісі үшін өте арзан шикізат темір колчедан болып жатыр. Күкіртті қышқылдар өндірістер әбден жетілдірулердің ең маңыздысы байланысулар дәрежелер көбейту қоршаған ортаға күкірт диоксидтің лақтыруын және төмендету. Байланысу түпкі дәрежесін үлкейту үшін екі есе байланысулар әдісін қолданып жатыр және екі кезеңде күкіртті ангидридтің тотығулар процессі өткізіп жатыр. Сору процессі осылай екі кезеңде өткізеді, тек түйіскен күкіртті қышқылдан алу мүмкіндігі емес, сонымен бірге әр түрлі олеум концентрациясын алып жатыр. Осы әдісті қолдану бойынша күкіртті қышқыл өнімділігін үлкеюден басқа экологиялық мәселелерді шешу және күкірт диоксидтің зиянды компонентін лақтыруларын азайтып жатыр.
Әдістің ерекшелігі мен маңызы.
Күкіртті сутектен күкірт қышқылын алу әдісі "ылғалды" (мокрый) деп аталады. (И.А. Ададуров, Д Гернст,1931ж) Бұл әдістің негізі мынада: күкіртті сутекті ауа ағынында жағу арқылы алынған күкірттің қостотығымен (І) судың буын бір-бірімен аралстырып контакт аппаратына жібереді. Онда қатты ванадий катализаторында күкірттің қостотығы күкірт тотығына дейін тотығады. Газ қоспасы конденсаторда суыйды, содан пайда болған күкірт қышқылының буы сұйық өнімге айналады.
Сөйтіп ылғалды катализ процесінде күкірт қышқылын колчедан мен таза күкірттен өндіру әдісіне қарағанда айырмашылығы мынада: мұнда күкірт оксидін адсорбциялау процесі жоқ, барлық процес тізбектелген үш сатыдан тұрады.
1.Күкірттісутегін жағу:
H2S +5O2= SO2+H2O - 519 кДж

Күкірттің қос тотығымен су буының эквимолекулалары (1:1) құрамы түзіледі.
2. Күкірттің қос тотығын күкірт тотығына дейін тотықтыру.

SO2+12 O2= SO3 - 96кДж

Мұнда күкірт тотығымен су буының эквимолеклярлық құрамын сақтайды.
3.Будың конденсациясы және күкірт қосылыстарының түзілуі:

SO3+H2O= H2SO4 -92кДж

Сонымен ылғалды каталитикалық процесі мынандай өрнекпен өрнектеледі:

H2S +2O2=H2SO4 - 707 кДж

"Ылғалды" катализ әдісінде шикізат ретінде құрамында 90% H2S болатын жоғары концентрлі кейбір өндіріс қалдықтарында болатын күкіртті сутек газы қолданылады. Бұл өндірістен шыққан газ жуылатындықтан әрі қарй оны тазартпайды және де оның құрамында зиянды қоспалар болмайды. Технологиялық схемада абсорбция сатысы болмағандықтан өндіріс процестері әлдеқайда қысқарады.
Күкіртті сутектен күкіт қышқылын өндірудің технологиялық схемасы төменгідей операциялардан тұрады.
- Күкіртті сутек газын өтреу. Мұнда өте көп жылу бөлінетіндіктен қызып кетпес үшін ауаның мөлшерін көбірек алады.
- Утилизатор қазанда газ қоспасын 10000С - тан 4000С -қадейінсуыту.
- Контакт болатын дәрежеге дейін газ бен бу қоспасын ауамен сұйылту.
- Башняда (мұнарада) конветрленген газды суыту. Мұнда күкірт қышқылы бар. Бұдан мақсатты өнім күкірт қышқылын және оның тұманы түзіледі. Тұман электрофильтрде ұсталады. Бұл әдіспен 96%-тік күкірт қышқылы түзіледі.

1. ҚАЗАҚСТАНДА КҮКІРТ ҚЫШҚЫЛЫН ӨНДІРУ ШИКІЗАТТАРЫНЫҢ ТҮРЛЕРІН, ЕРЕКШЕЛІКТЕРІН ТАЛДАУ

Күкірттің жер қыртысындағы орташа кларкі 0,03%.Оның шамалы бөлігі ғана табиғатта сомтума түрінде кездеседі.Бұл элементтің басқа көздеріне металдар сульфиді, сульфаттар (гипсит пен ангидрит), табиғи жанғыш газдардағы күкіртсутек, күкіртті мұнай битумды құмтас жатады.Күкірітті ілеспе түрде коксхимия өндірісінде және түсті металдар кенін металлургиялық өңдеу кезінде алады.Табиғи сомтума күкірт кристалл және аморфты түрде кездеседі.Температура 114-119C шамасына жеткенде күкірт балқып, сұйыққа айналады.Оның бұл қасиеті күкірт кенің байытқан кезде және жер асты шаймалау әдісімен өндіруге пайданылады.
Күкірт шикізатының негізгі көлемі (70-90%) күкірт қышқылын алуға пайдалынылып, ол фосфор, азот және калийлі тыңайтқыш, әр түрлі химикаттар өндіруге, мұнай өнімдерін тазартуға, бояу мен пигмент, синтетикалық талшықтар. Қопарғыш заттар, жуғыш заттар, пластмасса алуға қолданылады.Сонымен қатар, күкірт пен оның қосылыстары целлюлоза-қағаз, фармацевтика, тамақ пен текистиль өнеркәсібінде, ауыл шаруашылығында (тыңайтқыш пен зиянкестермен күресетін зат ретінде) пайдаланылады.
Сомтума күкірт кен орындары қорының мөлшері бойынша мынадай мастабтарға бөлінеді: ірі-қоры10млн.тонна, орташа - 1-10млн.тонна, ұсақ1млн.тонна.Кен күкірттің мөлшері бойынша қоңды (S25%), орташа (10-25%) және жұтаң (5-10%) түрлерге бөлінеді.Күкіртті таужыныстардың құрамы бойынша сомтума күкірт кені әктас, сазды, мергеьді, құмтасты және гипситті типтерге бөлінеді.Олардың бітімдік түрлестері мынадай: жолақ, секпілді,желішікті, ұялы және дисперсиялық.Зияндық қоспаларға гипс,битум,күшәла,селен жатады.Күкірт элементіне деген техникалық талап мемлекеттік стандарттарымен анықталады.
Сомтума күкірт кенорындары карьерлермен немесе жерастылық шаймалау әдісімен игеріледі.Күкірт кен қабатының минимал жұмыстық қалындығы 0,5-1м, ал аршылым коэффициенті 20-40м.Жерастылық шаймалау әдісінде ұңғымаларға аса ыстық су айдайды, ол күкіртті жатқан жерінде ерітіп шығарады.Бұл әдіс белгілі бір кен-геологиялық жағдайларда (күкіртті тау-жыныстардың су өтімділігі, ал олардың астындағы және үстіндегі таужыныстардың от төзімділігі, күкірттің мөлшері 10% шамасынан артық болуы) қолданылады. Күкіртті осы әдіспен айырып алу 40% шамасынан аз болмайды.
Пирит кеніндегі күкірттің минимал мөлшері 20 % болады.Масштабы бойынша ірі, орташа және ұсақ кенорындарындағы күкірттің қоры тиісінше 5, 0,7-5және0,7 млн.тоннаны құрайды.Күкіртті ангидрит, сонымен қатар металлургия зауыттары шығаратын газдан айырып алынады, оның мөлшері 3%-дан кем болмауы керек.Сондай-ақ күкіртті ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.