Контрольные вопросы
1. Что такое химико-технологическая система?
2. Какие типы химико-технологических систем вы знаете?
3. Всегда ли нужно стремиться к сокращению числа стадий (узлов) химического превращения веществ? Известны ли вам процессы, когда увеличение числа стадий химического превращения ведет к достижению экономической эффективности?
4. Что такое котлы-утилизаторы? Каково их назначение в химико- технологических системах?
5. Что такое совмещенные реакционно-ректификационные процессы? Какие эффекты достигаются при их использовании?
6. Какие еще способы рекуперации теплоты вы знаете?
ЧАСТЬ III ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОИЗВОДСТВА
Глава 8
ПРОИЗВОДСТВО ОСНОВНЫХ ПРОДУКТОВ НЕОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
8.1. Производство серной кислоты
Серная кислота H2S04 — один из основных многотоннажных продуктов химической промышленности. Ее применяют в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Серная кислота не дымит, не имеет цвета и запаха, при обычной температуре находится в жидком состоянии, в концентрированном виде не корродирует черные металлы. В то же время серная кислота относится к числу сильных минеральных кислот, образует многочисленные устойчивые соли и дешева.
В технике под серной кислотой понимают системы, состоящие из оксида серы (VI) и воды различного состава:
При VijOj = vHjo = 1 это моногидрат серной кислоты (100%-ная кислота), при νΗ2θ > vs0, — водные растворы моногидрата, при Vh2o<vso3 — растворы оксида серы (VI) в моногидрате (олеум):
Моногидрат серной кислоты — бесцветная маслянистая жидкость с температурой кристаллизации 10,37 "С, температурой кипения 296,2 "С и плотностью 1850 кг/м3. С водой и оксидом серы (VI) моногидрат смешивается во всех отношениях, образуя гидраты состава H2S04H20; H2S04-2H20; H2S04-4H20 и соединения с оксидом серы (VI) состава H2S04S03 и H2S04-2S03.
Среди минеральных кислот серная кислота по объему производства и потребления занимает первое место. Мировое производство ее за последние 25 лет выросло более чем в три раза, составляя в настоящее время более 180 млн τ в год. В РФ в 1998 г. производство серной кислоты и олеума (в пересчете на моногидрат) составляло 5,7 млн т.
Области применения серной кислоты и олеума весьма разнообразны. Значительная часть ее используется в производстве минеральных удобрений (от 30 до 60 %), а также красителей (от 2 до 16 %), химических волокон (от 5 до 15 %), в металлургии (от 2 до 3 %). Она применяется для различных технологических целей в текстильной, пищевой и других отраслях промышленности. На рис. 8.1 показаны области применения серной кислоты и олеума в промышленности и сельском хозяйстве.
|