Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева Кафедра общей химической технологии

Курсовая работа

на тему:

«Расчет контактного аппарата окисления so2 в so3»

Выполнил: студент гр. К-41

Бусыгин К.В.

Проверил: Кабанов А.Н.

Москва 2005

Исходные данные

производительность H₂SO₄10 т/ч

SO₂в газе – 0,074 об.дол

O₂в газе – 0,12 об.дол

расход газа V= 30 000 м³/ч

конечная степень превращения 0,98

общее давление 1 атм.

температура газа на входе в слой

I	II	II	IV
440	453	435	429

степень превращения, X

I	II	III	IV
0,72	0,92	0,97	0,98

коэффициент запаса катализатора, С

I	II	III	IV
4	2	1,3	1,35

Технология серной кислоты

Серная кислота принадлежит к числу сильных кислот и является самой дешевой из них. Серная кислота удобна для использования, она не дымит, не имеет запаха, при комнатной температуре находится в жидком состоянии и в концентрированном виде не разрушает черные металлы. Этими достоинствами объясняется широкое распространение серной кислоты.

Серная кислота применяется в производстве самых разнообразных веществ: минеральных солей и кислот, всевозможных органических соединений, красителей, дымообразующих и взрывчатых веществ и т.д. Особенно большое количество серной кислоты потребляется в производстве минеральных удобрений (около 40%).

Сырье для серной кислоты и методы ее получения.

Исходным веществом для производства серной кислоты служит сернистый ангидрид SO₂, который получают обжигом различного серосодержащего сырья. Переработка сернистого ангидрида в серную кислоту заключается в его окислении и присоединении воды:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

SO₃ +H₂O=H₂SO₄

Скорость взаимодействия сернистого ангидрида с кислородом в обычных условиях очень мала. Поэтому в промышленности эту реакцию проводят либо в присутствии катализатора – контактный метод производства серной кислоты,- или же в качестве окислителя (передатчика кислорода) применяют – нитрозный метод производства серной кислоты.

Основным сырьем для получения сернистого ангидрида и, следовательно, серной кислоты является флотационный колчедан, содержащий пирит FeS₂, элементарная сера и отходящие газы цветной металлургии, содержащиеSO₂.

На практике для окисления сернистого ангидрида используют контактный метод, по этому методу получают 85% всей серной кислоты.

Получение серной кислоты включает несколько этапов.

Первым этапом является получение диоксида серы окислением (обжигом) серосодержащего сырья.

Следующий этап - превращение оксида серы (IV) в оксид серы (VI). Этот окислительный процесс характеризуется очень высоким значением энергии активации, для понижения которой необходимо, как правило, применение катализаторов. В зависимости от того, как осуществляется процесс окисленияSО₂вSО₃, различают два основных метода получения серной кислоты.

В контактномметоде получения серной кислоты процесс окисленияSО₂иSО₃проводят на твердых катализаторах.

Триоксид серы переводят в серную кислоту на последней стадии процесса - абсорбции триоксида серы, которую упрощенно можно представить уравнением реакции

SO₃+H₂O→H₂SO₄

При проведении процесса по нитрозному(башенному) методу в качестве переносчика кислорода используют оксиды азота.

Окисление диоксида серы осуществляется в жидкой фазе и конечным продуктом является серная кислота:

SO₂+N₂O₃+H₂O→H₂SO₄+ 2NO

В настоящее время в промышленности в основном применяют контактный метод получения серной кислоты, позволяющий использовать аппараты с большей интенсивностью.