Bài 33. Axit sunfuric - Muối sunfat

Công ty hoá chất


211/26 Hoàng Văn Thụ
Q. Phú Nhuận
Website:
http://www.9a13.tk
Sản Xuất Axit Sunfuric
Dự án đầu tư :
Cty hoá chất




Nguyên liệu chính để sản xuất axít sunfuric



Axitsunfuric du?c s?n xu?t t? luu hu?nh , ơxi v� nu?c . Trong
giai do?n d?u luu hu?nh b? d?t d? t?o ra sunfua dioxit . Nĩ b?
ơxi hố th�nh sunfua triơxit b?i ơxi v?i s? cĩ m?t c?a ch?t x�c
t�c vanadi(V) ơxít Cu?i c�ng sunfua triơxit du?c x? l� b?ng
nu?c d? s?n xu?t axít sulfuric B�n c?nh dĩ, luu hu?nh triơxit
cung b? h?p th? b?i axitsunfuric d? t?o ra ơleum , ch?t n�y sau
dĩ b? l�m lỗng d? t?o th�nh axitsunfuric.



Quy trình sản xuất Axit Sunfuric gồm ba giai đoạn:

Điều chế lưu huỳnh đioxit ( SO2 )

Oxi hóa lưu huỳnh đioxit thành lưu huỳnh trioxit (SO3 )

Tạo ra axit sunfuric từ lưu huỳnh trioxit

S(rắn) + O2(khí) → SO2(khí)
2 SO2 + O2(khí) → 2 SO3(khí)     (có mặt V2O5)
SO3(khí) + H2O(lỏng) → H2SO4(lỏng)
Ứng dụng axit sunfuric vào
đời sống và sản xuất
Axít sulfuric là hoá chất thương mại rất quan trọng, và thực vậy sản
lượng axít sulfuric của một quốc gia là một chỉ số tốt về sức mạnh
công nghiệp của quốc gia đó. Sử dụng chủ yếu của axít sulfuric (60%
sản lượng toàn thế giới) là trong "phương pháp ướt" của việc sản
xuất axit photphoric, là chất được sử dụng để sản xuất các loại phân
bón hoá học photphat cũng như natri triphotphat để làm bột giặt.
Trong phương pháp này đá phốtphat được sử dụng, và hơn 100 triệu
tấn được sản xuất hàng năm. Nguyên liệu thô được chỉ ra dưới đây là
fluoro-apatit , mặc dù thành phần chính xác có thể dao động nhiều.
Nó được xử lý bằng axít sulfuric 93% để tạo ra canxi sunfat , florua
hidro (HF) và axít phốtphoric. HF được loại ra trong dạng axit forosilicic. Quy
trình tổng quan có thể biểu diễn như sau:

Ca5F(PO4)3 + 5 H2SO4 + 10 H2O→ 5 CaSO4 + 2 H2O + HF + 3 H3PO4

Các loại phân bón sunfat như amoni sunfat được sản xuất từ axít sulfuric, mặc
dù với sản lượng ít hơn so với các phốtphat.
Ứng dụng axit sunfuric vào
đời sống và sản xuất
Một ứng dụng quan trọng khác của axít sulfuric là để sản xuất nhôm sulfat, còn được biết như là phèn làm giấy. Nó có thể phản ứng với một lượng nhỏ xà phòng trên các sợi bột giấy nhão để tạo ra nhôm cacboxylat dạng giêlatin, nó giúp làm đông lại các sợi bột giấy thành bề mặt cứng của giấy. Nó cũng được sử dụng để sản xuất nhôm hyđrôxít, là chất được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước để lọc các tạp chất, cũng như để cải thiện mùi vị của nước. Nhôm sulfat được tạo ra từ phản ứng của bôxít với axít sulfuric:
Al + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2O
Ứng dụng axit sunfuric vào
đời sống và sản xuất
Axít sulfuric cũng được sử dụng cho các mục đích khác trong công nghiệp hóa chất. Ví dụ, nó là chất xúc tác axít thông thường để chuyển hóa cyclohexanoneoxim thành caprolactam, sử dụng để sản xuất nylon (nilông). Nó cũng được sử dụng để sản xuất axít clohiđric từ muối ăn bằng công nghệ Mannheim. Phần nhiều H2SO4 được sử dụng trong công nghiệp hóa dầu để tinh luyện dầu mỏ, ví dụ làm chất xúc tác cho phản ứng của isobutan với isobutylen để tạo ra isooctan, là hợp chất làm tăng chỉ số octan của xăng. Axít sulfuric cũng là quan trọng cho sản xuất các loại thuốc nhuộm.
Lò đốt pyrit kiểu tầng sôi
Lớp lót bằng vật liệu chịu lửa
Ghi lò
Tầng sôi
-Quặng được nghiền nhỏ đường kính 6mm đưa vào phía trên lưới, không khí được thổi từ dưới lên đủ để lớp quặng ở trạng thái lơ lửng được gọi là tầng sôi (3).
-Khí SO2 được lấy ra ở phía trên tháp, nhiệt độ tầng sôi là 750oC. Lò tầng sôi có thể đốt du?c lưu huỳnh.
- Phương trình phản ứng:
4 FeS2 + 11 O2 2 Fe2O3 + 8 SO2
to
Điều chế lưu huỳnh đioxit
Oxi hoá SO2 thành SO3
2SO2 + O2 2SO3
t0
-Xảy ra ở nhiệt độ 440oC và chất xúc tác là V2O5.
-Hỗn hợp khí nén (1) qua thiết bị lọc (2) đi vào thiết bị truyền nhiệt kiểu ống chùm (3) nhiệt độ 230   240C, ở thiết bị tiếp xúc (4) nhiệt độ tăng lên 415   418C.
-Khí đi vào lớp xúc tác chuyển hóa SO2 thành SO3 đạt 98%.
Sơ đồ lưu trình oxi hóa khử khí Sunfuarơ.
1: máy nén; 2:thiết bị lọc khí; 3: thiết bị truyền nhiệt kiểu ống chùm; 4: tháp tiếp xúc; 5: thiết bị làm sạch bằng nước; 6,7: thiết bị hấp thụ khí; 8: thùng tách bọt; 9: tháp hấp thụ khí SO2.
Tạo axit sunfuric từ SO3
Khí SO3
Tháp hấp thụ
Khí
Nước
Olêum
SO3 + H2O H2SO4
-Khí SO3 được dẫn từ dưới lên vào tháp hấp thụ
-Nước phun từ trên xuống sẽ hoà tan SO3 thành H2SO4
Lời kết
Rất cám ơn sự lắng nghe của các bạn và đại diện các công ty đã đến tham dự.
Mời các bạn truy cập website : http://www.9a13.tk để biết thêm thông tin chi tiết
Và cuối cùng xin gửi lời chúc sức khoẻ đến các bạn và lời chào tạm biệt!