गंधक का तेजाब। सल्फ्यूरिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण

H2SO4, लेट। एसिडम सल्फ्यूरिकम एक मजबूत डिबासिक एसिड है जिसका दाढ़ द्रव्यमान लगभग 98 ग्राम / मोल है।

शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड एक रंगहीन, गंधहीन, कास्टिक तैलीय तरल है जिसका घनत्व 1.84 ग्राम/सेमी3 है, जो 10.4 डिग्री सेल्सियस पर एक ठोस क्रिस्टलीय द्रव्यमान में बदल जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल का क्वथनांक इसकी सांद्रता में वृद्धि के साथ बढ़ता है और लगभग 98% H2SO4 की अधिकतम सामग्री तक पहुँच जाता है।

सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड पानी के साथ बहुत हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है, क्योंकि हाइड्रेट्स के निर्माण के कारण बड़ी मात्रा में गर्मी (19 किलो कैलोरी प्रति मोल एसिड) निकलती है। इस कारण से, सल्फ्यूरिक एसिड को हमेशा पानी में डालकर पतला करना चाहिए, न कि इसके विपरीत।

गंधक का तेजाबएक उच्च हीड्रोस्कोपिसिटी है, अर्थात, यह हवा से जल वाष्प को अच्छी तरह से अवशोषित करता है, इसलिए इसका उपयोग उन गैसों को सुखाने के लिए किया जा सकता है जो इसके साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। हाइग्रोस्कोपिसिटी चारिंग की व्याख्या करती है कार्बनिक पदार्थ, उदाहरण के लिए, चीनी या लकड़ी, जब सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के संपर्क में आता है। इस मामले में, सल्फ्यूरिक एसिड के हाइड्रेट बनते हैं। साथ ही, इसकी कम अस्थिरता के कारण, इसका उपयोग अन्य, अधिक वाष्पशील अम्लों को उनके लवणों से विस्थापित करने के लिए किया जाता है।

सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। यह चांदी सहित और वोल्टेज श्रृंखला में धातुओं का ऑक्सीकरण करता है, और प्रतिक्रिया उत्पाद इसके कार्यान्वयन की शर्तों और धातु की गतिविधि पर निर्भर करते हैं। यह लवण की दो श्रृंखलाएँ बनाता है: मध्यम - सल्फेट्स और अम्लीय - हाइड्रोसल्फेट्स, साथ ही एस्टर।

पतला सल्फ्यूरिक एसिड उन सभी धातुओं के साथ इंटरैक्ट करता है जो हाइड्रोजन (एच) के बाईं ओर वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में हैं, एच 2 की रिहाई के साथ, ऑक्सीकरण गुण इसके लिए विशिष्ट नहीं हैं।

उद्योग में, सल्फ्यूरिक एसिड दो तरीकों से निर्मित होता है: ठोस उत्प्रेरक (संपर्क) का उपयोग करके संपर्क विधि, और नाइट्रोजन ऑक्साइड के साथ नाइट्रस विधि। कच्चे माल सल्फर, धातु सल्फाइड आदि हैं। शुद्धता और सांद्रता के आधार पर कई ग्रेड के एसिड का उत्पादन किया जाता है: बैटरी (सबसे शुद्ध), तकनीकी, टॉवर, विट्रियल, ओलियम (सल्फ्यूरिक एसिड में सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड का घोल)।

सल्फ्यूरिक एसिड का अनुप्रयोग:

• खनिज उर्वरकों का उत्पादन आवेदन का सबसे बड़ा क्षेत्र है
• लीड बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट
• सिंथेटिक डिटर्जेंट, डाई, प्लास्टिक, हाइड्रोजन फ्लोराइड और अन्य अभिकर्मकों का निर्माण
• खनन उद्योग में अयस्कों का संवर्धन
• तेल उत्पादों का शोधन
• धातु, कपड़ा, चमड़ा और अन्य उद्योग
• दवाओं का उत्पादन
• पर खाद्य उद्योगखाद्य योज्य E513 . के रूप में पंजीकृत
• औद्योगिक कार्बनिक संश्लेषण

उद्योग में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग

खाद्य उद्योग खाद्य योज्य E513 के रूप में सल्फ्यूरिक एसिड से परिचित है। अम्ल एक पायसीकारक के रूप में कार्य करता है। इस खाद्य योज्य का उपयोग पेय पदार्थों के निर्माण में किया जाता है। यह अम्लता को नियंत्रित करने में मदद करता है। भोजन के अलावा, E513 खनिज उर्वरकों का हिस्सा है। उद्योग में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग व्यापक है। औद्योगिक कार्बनिक संश्लेषण निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं को पूरा करने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करता है: क्षारीकरण, निर्जलीकरण, जलयोजन। यह एसिड पुनर्स्थापित करता है आवश्यक राशिआसुत जल के उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले फिल्टर पर रेजिन।

रोजमर्रा की जिंदगी में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग

मोटर चालकों के बीच घर पर सल्फ्यूरिक एसिड की मांग है। कार बैटरी के लिए इलेक्ट्रोलाइट समाधान तैयार करने की प्रक्रिया सल्फ्यूरिक एसिड के अतिरिक्त के साथ होती है। इस एसिड के साथ काम करते समय, आपको सुरक्षा नियमों को याद रखना चाहिए। यदि एसिड कपड़ों या उजागर त्वचा पर चला जाता है, तो बहते पानी से तुरंत कुल्ला करें। धातु पर गिरा सल्फ्यूरिक एसिड चूने या चाक से बेअसर किया जा सकता है। कार की बैटरी को ईंधन भरते समय, एक निश्चित अनुक्रम का पालन करना आवश्यक है: धीरे-धीरे पानी में एसिड डालें, और इसके विपरीत नहीं। जब पानी सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो तरल बहुत गर्म हो जाता है, जिससे यह छींटे पड़ सकता है। इसलिए, आपको विशेष रूप से सावधान रहना चाहिए कि तरल आपके चेहरे या आंखों पर न जाए। एसिड को कसकर बंद कंटेनर में संग्रहित किया जाना चाहिए। यह महत्वपूर्ण है कि रसायन को बच्चों की पहुंच से दूर रखा जाए।

दवा में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग

सल्फ्यूरिक एसिड लवण का व्यापक रूप से चिकित्सा में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, रेचक प्रभाव प्राप्त करने के लिए लोगों को मैग्नीशियम सल्फेट निर्धारित किया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड का एक अन्य व्युत्पन्न सोडियम थायोसल्फेट है। दवानिम्नलिखित पदार्थों के प्रशासन के मामले में एक मारक के रूप में प्रयोग किया जाता है: पारा, सीसा, हैलोजन, साइनाइड। सोडियम थायोसल्फेट के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिडत्वचा संबंधी रोगों के इलाज के लिए उपयोग किया जाता है। प्रोफेसर डेमेनोविच ने खुजली के इलाज के लिए इन दो दवाओं के मिलन का प्रस्ताव रखा। एक जलीय घोल के रूप में, सोडियम थायोसल्फेट उन लोगों को दिया जाता है जो एलर्जी संबंधी बीमारियों से पीड़ित हैं।

मैग्नीशियम सल्फेट में संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला है। इसलिए, इसका उपयोग विभिन्न विशिष्टताओं के डॉक्टरों द्वारा किया जाता है। एक एंटीस्पास्मोडिक के रूप में, उच्च रक्तचाप वाले रोगियों को मैग्नीशियम सल्फेट दिया जाता है। यदि किसी व्यक्ति को पित्ताशय की थैली के रोग हैं, तो पित्त स्राव में सुधार के लिए पदार्थ को मौखिक रूप से प्रशासित किया जाता है। स्त्री रोग संबंधी अभ्यास में मैग्नीशियम सल्फेट के रूप में दवा में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग आम है। स्त्रीरोग विशेषज्ञ इंट्रामस्क्युलर रूप से मैग्नीशियम सल्फेट को प्रशासित करके श्रम में महिलाओं की मदद करते हैं, इस तरह वे बच्चे के जन्म को एनेस्थेटाइज करते हैं। उपरोक्त सभी गुणों के अलावा, मैग्नीशियम सल्फेट में एक निरोधी प्रभाव होता है।

उत्पादन में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग

सल्फ्यूरिक एसिड, जिसके आवेदन के क्षेत्र विविध हैं, का उपयोग खनिज उर्वरकों के उत्पादन में भी किया जाता है। अधिक सुविधाजनक सहयोग के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड और खनिज उर्वरकों का उत्पादन करने वाले कारखाने मुख्य रूप से एक दूसरे के करीब स्थित हैं। यह क्षण निरंतर उत्पादन बनाता है।

डाई और सिंथेटिक फाइबर के निर्माण में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग खनिज उर्वरकों के उत्पादन के बाद दूसरा सबसे आम है। कई उद्योग कुछ निर्माण प्रक्रियाओं में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड के उपयोग ने रोजमर्रा की जिंदगी में मांग पाई है। लोग अपनी कारों की सर्विसिंग के लिए केमिकल का इस्तेमाल करते हैं। उन दुकानों में सल्फ्यूरिक एसिड खरीदना संभव है जो बेचने में माहिर हैं रासायनिक पदार्थ, हमारे लिंक सहित। ऐसे कार्गो के परिवहन के लिए नियमों के अनुसार सल्फ्यूरिक एसिड का परिवहन किया जाता है। रेल या सड़क परिवहन उपयुक्त कंटेनरों में एसिड का परिवहन करता है। पहले मामले में, टैंक एक कंटेनर के रूप में कार्य करता है, दूसरे में - एक बैरल या कंटेनर।

अनुप्रयोग सुविधाएँ और बायोहाज़र्ड

सल्फ्यूरिक एसिड और उसके करीब के उत्पाद बेहद जहरीले पदार्थ हैं जिन्हें खतरनाक वर्ग II सौंपा गया है। उनके वाष्प श्वसन पथ, त्वचा, श्लेष्मा झिल्ली को प्रभावित करते हैं, जिससे सांस लेने में कठिनाई होती है, खांसी होती है, अक्सर - लैरींगाइटिस, ट्रेकाइटिस, ब्रोंकाइटिस। औद्योगिक परिसर के कार्य क्षेत्र की हवा में सल्फ्यूरिक एसिड वाष्प की अधिकतम अनुमेय एकाग्रता 1 मिलीग्राम / एम 3 है। जहरीले एसिड के साथ काम करने वाले लोगों को चौग़ा और व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण प्रदान किए जाते हैं। सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड, अगर लापरवाही से संभाला जाए, तो रासायनिक जलन पैदा कर सकता है।

यदि सल्फ्यूरिक एसिड का सेवन किया जाता है, तो अंतर्ग्रहण के तुरंत बाद, मुंह और पूरे पाचन तंत्र में तेज दर्द होता है, गंभीर उल्टी पहले लाल रक्त के साथ मिश्रित होती है, और फिर भूरे रंग के द्रव्यमान के साथ होती है। साथ ही उल्टी के साथ तेज खांसी शुरू हो जाती है। स्वरयंत्र और मुखर डोरियों की तेज सूजन विकसित होती है, जिससे सांस लेने में गंभीर कठिनाई होती है। पुतलियाँ फैल जाती हैं, और चेहरे की त्वचा गहरे नीले रंग की हो जाती है। हृदय गतिविधि का गिरना और कमजोर होना है। मृत्यु 5 मिलीग्राम की खुराक पर होती है। सल्फ्यूरिक एसिड विषाक्तता के मामले में, तत्काल गैस्ट्रिक पानी से धोना और मैग्नीशियम का सेवन आवश्यक है।

15 वीं शताब्दी में सल्फ्यूरिक एसिड का औद्योगिक उत्पादन शुरू हुआ - तब इस पदार्थ को "विट्रियल" कहा जाता था। आज यह एक मांग वाला पदार्थ है जिसका व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग किया जाता है। यदि सल्फ्यूरिक एसिड की खोज के भोर में, इस पदार्थ के लिए मानव जाति की संपूर्ण आवश्यकता कई दसियों लीटर थी, तो आज बिल प्रति वर्ष लाखों टन हो जाता है।

शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड (सूत्र H2SO4) 100% सांद्रता पर एक गाढ़ा, रंगहीन तरल होता है। इसकी मुख्य संपत्ति उच्च हीड्रोस्कोपिसिटी है, उच्च गर्मी रिलीज के साथ। केंद्रित समाधानों में 40% से समाधान शामिल हैं - वे पैलेडियम या चांदी को भंग कर सकते हैं। कम सांद्रता पर, पदार्थ कम सक्रिय होता है और प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए, तांबे या पीतल के साथ।

H2SO4 प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में होता है। उदाहरण के लिए, सिसिली में मृत झील में, सल्फ्यूरिक एसिड नीचे से निकलता है: इस मामले में, पाइराइट से पृथ्वी की पपड़ी. इसके अलावा, सल्फ्यूरिक एसिड की छोटी बूंदें अक्सर समाप्त हो जाती हैं पृथ्वी का वातावरणबड़े ज्वालामुखी विस्फोटों के बाद, जिस स्थिति में H2SO4 इसका कारण हो सकता है महत्वपूर्ण परिवर्तनजलवायु।

सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करना।

प्रकृति में सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति के बावजूद, इसका अधिकांश उत्पादन औद्योगिक रूप से किया जाता है।

उत्पादन की संपर्क विधि आज सबसे आम है: यह आपको नुकसान को कम करने की अनुमति देती है वातावरणऔर ऐसा उत्पाद प्राप्त करें जो सभी उपभोक्ताओं के लिए सबसे उपयुक्त हो। उत्पादन की नाइट्रस विधि कम लोकप्रिय है, जिसमें नाइट्रिक ऑक्साइड के साथ ऑक्सीकरण शामिल है।

निम्नलिखित पदार्थ संपर्क उत्पादन में कच्चे माल के रूप में कार्य करते हैं:

• सल्फर;
• पाइराइट (सल्फर पाइराइट्स);
• वैनेडियम ऑक्साइड (उत्प्रेरक के रूप में प्रयुक्त);
• विभिन्न धातुओं के सल्फाइड;
• हाइड्रोजन सल्फाइड।

उत्पादन प्रक्रिया शुरू होने से पहले, कच्चे माल की तैयारी होती है, जिसके दौरान सबसे पहले, विशेष पेराई मशीनों में पाइराइट को कुचल दिया जाता है। यह आपको सक्रिय पदार्थों के संपर्क के क्षेत्र में वृद्धि के कारण प्रतिक्रिया को तेज करने की अनुमति देता है। फिर पाइराइट को साफ किया जाता है: इसके लिए इसे पानी के बड़े कंटेनरों में डुबोया जाता है, जबकि अशुद्धियाँ और अपशिष्ट चट्टान सतह पर तैरते हैं, जिसके बाद उन्हें हटा दिया जाता है।

उत्पादन को कई चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. पीसने के बाद शुद्ध पाइराइट को भट्ठी में लोड किया जाता है, जहां इसे 800 डिग्री तक के तापमान पर निकाल दिया जाता है। नीचे से, काउंटरफ्लो सिद्धांत के अनुसार कक्ष में हवा की आपूर्ति की जाती है, जिसके कारण पेरिट निलंबित अवस्था में है। पहले इस तरह की फायरिंग कुछ ही घंटों में होती थी, लेकिन अब इस प्रक्रिया में कुछ सेकेंड का समय लगता है। रोस्टिंग प्रक्रिया के दौरान बनने वाले आयरन ऑक्साइड के रूप में अपशिष्ट को हटा दिया जाता है और धातुकर्म उद्यमों को भेज दिया जाता है। फायरिंग के दौरान, SO2 और O2 गैसें निकलती हैं, साथ ही जल वाष्प भी। सबसे छोटे कणों और जलवाष्प से सफाई के बाद ऑक्सीजन और शुद्ध सल्फर ऑक्साइड प्राप्त होता है।
2. दूसरे चरण में, दबाव में एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया होती है, जिसमें एक वैनेडियम उत्प्रेरक शामिल होता है। प्रतिक्रिया 420 डिग्री के तापमान पर शुरू होती है, लेकिन अधिक दक्षता के लिए इसे 550 डिग्री तक बढ़ाया जा सकता है। प्रतिक्रिया के दौरान, उत्प्रेरक ऑक्सीकरण होता है और SO2 SO . में परिवर्तित हो जाता है
3. तीसरा उत्पादन चरण एक अवशोषण टॉवर में SO3 का अवशोषण है, जिसके परिणामस्वरूप H2SO4 ओलियम का निर्माण होता है, जिसे टैंकों में भरकर उपभोक्ताओं को भेजा जाता है। उत्पादन के दौरान अतिरिक्त गर्मी का उपयोग हीटिंग के लिए किया जाता है।

रूस में सालाना लगभग 10 मिलियन टन H2SO4 का उत्पादन होता है। वहीं, मुख्य उत्पादक कंपनियां हैं जो इसके मुख्य उपभोक्ता भी हैं। मूल रूप से, ये खनिज उर्वरकों का उत्पादन करने वाले उद्यम हैं, उदाहरण के लिए, अम्मोफोस, बालाकोवो खनिज उर्वरक। चूंकि पाइराइट, जो मुख्य कच्चा माल है, संवर्धन उद्यमों का एक अपशिष्ट उत्पाद है, इसके आपूर्तिकर्ता तलनाख और नोरिल्स्क संवर्धन संयंत्र हैं।

दुनिया में, H2SO4 के उत्पादन में अग्रणी चीन और संयुक्त राज्य अमेरिका हैं, जो सालाना क्रमशः 60 और 30 मिलियन टन पदार्थ का उत्पादन करते हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग।

कई प्रकार के उत्पादों के उत्पादन के लिए वैश्विक उद्योग सालाना लगभग 200 मिलियन टन सल्फ्यूरिक एसिड की खपत करता है। औद्योगिक उपयोग की दृष्टि से यह सभी अम्लों में प्रथम स्थान पर है।

1. उर्वरक उत्पादन। सल्फ्यूरिक एसिड (लगभग 40%) का मुख्य उपभोक्ता उर्वरकों का उत्पादन है। इसीलिए H2SO4 पैदा करने वाले पौधे उर्वरक पैदा करने वाले पौधों के पास बनाए जाते हैं। कभी-कभी वे समान उत्पादन चक्र वाले एक ही उद्यम के भाग होते हैं। इस उत्पादन में 100% सान्द्रता वाले शुद्ध अम्ल का प्रयोग किया जाता है। एक टन सुपरफॉस्फेट, या अमोफोस के उत्पादन के लिए, जिसका अक्सर उपयोग किया जाता है कृषि, लगभग 600 लीटर सल्फ्यूरिक एसिड लेता है।
2. हाइड्रोकार्बन का शुद्धिकरण। गैसोलीन, मिट्टी के तेल, खनिज तेलों का उत्पादन भी सल्फ्यूरिक एसिड के बिना नहीं हो सकता। यह उद्योग दुनिया में उत्पादित सभी H2SO4 का लगभग 30% खपत करता है, जो इस मामले में तेल शोधन प्रक्रिया में शुद्धिकरण के लिए उपयोग किया जाता है। यह तेल उत्पादन के दौरान कुओं का उपचार भी करता है और ईंधन की ओकटाइन संख्या बढ़ाता है।
3. धातुकर्म। धातु विज्ञान में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग शीट धातु, तार और सभी प्रकार के वर्कपीस को जंग, पैमाने से साफ करने के साथ-साथ अलौह धातुओं के उत्पादन में एल्यूमीनियम को बहाल करने के लिए किया जाता है। निकल, क्रोमियम या तांबे के साथ कोटिंग करने से पहले धातु की सतहों को नक़्क़ाशी के लिए प्रयुक्त होता है।
4. रसायन उद्योग। H2SO4 की मदद से, कई कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों का उत्पादन किया जाता है: फॉस्फोरिक, हाइड्रोफ्लोरिक और अन्य एसिड, एल्यूमीनियम सल्फेट, जिसका उपयोग लुगदी और कागज उद्योग में किया जाता है। इसके बिना उत्पादन असंभव है। एथिल अल्कोहोल, दवाएं, डिटर्जेंट, कीटनाशक और अन्य पदार्थ।

H2SO4 का दायरा वास्तव में बहुत बड़ा है और इसके औद्योगिक उपयोग के सभी तरीकों को सूचीबद्ध करना असंभव है। इसका उपयोग जल शोधन, डाई उत्पादन, खाद्य उद्योग में पायसीकारकों के रूप में, विस्फोटकों के संश्लेषण में और कई अन्य उद्देश्यों के लिए भी किया जाता है।

आज, सल्फ्यूरिक एसिड मुख्य रूप से दो औद्योगिक तरीकों से निर्मित होता है: संपर्क और नाइट्रस। संपर्क विधि अधिक प्रगतिशील है और रूस में इसका उपयोग नाइट्रस विधि, यानी टॉवर विधि की तुलना में अधिक व्यापक रूप से किया जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन सल्फरस कच्चे माल के जलने से शुरू होता है, उदाहरण के लिए, विशेष पाइराइट भट्टियों में, तथाकथित रोस्टिंग गैस प्राप्त होती है, जिसमें लगभग 9% सल्फर डाइऑक्साइड होता है। यह चरण संपर्क और नाइट्रस दोनों विधियों के लिए समान है।

इसके बाद, परिणामी सल्फ्यूरस एनहाइड्राइड को सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड में ऑक्सीकृत करना आवश्यक है। हालांकि, इसे पहले कई अशुद्धियों से साफ किया जाना चाहिए जो आगे की प्रक्रिया में हस्तक्षेप करते हैं। रोस्टिंग गैस को इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स या साइक्लोन एपेरेट्स में धूल से साफ किया जाता है, और फिर इसे ठोस संपर्क द्रव्यमान वाले उपकरण में फीड किया जाता है, जहां सल्फर डाइऑक्साइड SO 2 को सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड SO 3 में ऑक्सीकृत किया जाता है।

यह एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है - तापमान में वृद्धि से गठित सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड का अपघटन होता है। दूसरी ओर, जैसे-जैसे तापमान घटता है, प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया की दर बहुत कम होती है। इसलिए, गैस मिश्रण के पारित होने की दर को समायोजित करके संपर्क तंत्र में तापमान 480 डिग्री सेल्सियस के भीतर बनाए रखा जाता है।

भविष्य में, संपर्क विधि के साथ, यह सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड को पानी के साथ मिलाकर बनाया जाता है।

नाइट्रस विधि को इस तथ्य की विशेषता है कि यह ऑक्सीकृत है।इस विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन पानी के साथ रोस्टिंग गैस से बातचीत के दौरान सल्फ्यूरस एसिड के गठन से शुरू होता है। इसके बाद, परिणामस्वरूप सल्फ्यूरस एसिड ऑक्सीकरण होता है नाइट्रिक एसिड, जो नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड और सल्फ्यूरिक एसिड के निर्माण की ओर जाता है।

यह प्रतिक्रिया मिश्रण एक विशेष टावर में खिलाया जाता है। उसी समय, गैस प्रवाह को समायोजित करके, यह सुनिश्चित किया जाता है कि अवशोषण टॉवर में प्रवेश करने वाले गैस मिश्रण में 1: 1 के अनुपात में नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और मोनोऑक्साइड होता है, जो नाइट्रस एनहाइड्राइड प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।

अंत में, सल्फ्यूरिक एसिड और नाइट्रस एनहाइड्राइड की परस्पर क्रिया NOHSO 4 - नाइट्रोसिलसल्फ्यूरिक एसिड उत्पन्न करती है।

परिणामी नाइट्रोसिलसल्फ्यूरिक एसिड को उत्पादन टॉवर में खिलाया जाता है, जहां यह पानी के साथ विघटित होकर नाइट्रस एनहाइड्राइड छोड़ता है:

2NOHSO 4 + H 2 O \u003d N 2 O 3 + 2H 2 SO 4,

जो ऑक्सीकरण करता है सल्फ्यूरस अम्लटावर में बना है।

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप जारी नाइट्रिक ऑक्साइड ऑक्सीकरण टॉवर पर लौटता है और एक नए चक्र में प्रवेश करता है।

वर्तमान में, रूस में, सल्फ्यूरिक एसिड मुख्य रूप से संपर्क विधि द्वारा निर्मित होता है। नाइट्रस विधि का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग बहुत व्यापक और विविध है।

इसका अधिकांश हिस्सा रासायनिक फाइबर और खनिज उर्वरकों के उत्पादन में जाता है, यह दवाओं और रंगों के उत्पादन में आवश्यक है। सल्फ्यूरिक एसिड की मदद से एथिल और अन्य अल्कोहल, डिटर्जेंट और कीटनाशक प्राप्त होते हैं।

इसका समाधान कपड़ा और खाद्य उद्योगों में, नाइट्रेशन की प्रक्रियाओं में और सल्फ्यूरिक संचायक एसिड के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग लेड-एसिड बैटरी में डालने के लिए इलेक्ट्रोलाइट के रूप में किया जाता है, जो व्यापक रूप से परिवहन में उपयोग किया जाता है।

रेवडा शहर में सल्फ्यूरिक एसिड वाली 15 गाड़ियां पटरी से उतर गईं। कार्गो Sredneuralsk कॉपर स्मेल्टर का था।

घटना 2013 में विभागीय रेलवे ट्रैक पर हुई थी। एसिड 1,000 वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र में फैल गया।

यह अभिकर्मक के लिए उद्योगपतियों की आवश्यकता के पैमाने को इंगित करता है। मध्य युग में, उदाहरण के लिए, प्रति वर्ष केवल दस लीटर सल्फ्यूरिक एसिड की आवश्यकता होती थी।

21वीं सदी में, प्रति वर्ष एक पदार्थ का विश्व उत्पादन दसियों लाख टन है। उत्पादन और उपयोग की मात्रा को विकास पर आंका जाता है रासायनिक उद्योगदेश। तो, अभिकर्मक ध्यान देने योग्य है। आइए पदार्थ के गुणों से शुरू करें।

सल्फ्यूरिक एसिड के गुण

बाह्य रूप से 100 प्रतिशत गंधक का तेजाब- तैलीय तरल। यह रंगहीन और भारी है, जिसकी विशेषता अत्यधिक हीड्रोस्कोपिसिटी है।

इसका मतलब है कि पदार्थ वायुमंडल से जल वाष्प को अवशोषित करता है। इस मामले में, एसिड गर्मी जारी करता है।

इसलिए, छोटी मात्रा में पदार्थ के सांद्र रूप में पानी मिलाया जाता है। बहुत जल्दी और जल्दी डालो, तेजाब के छींटे उड़ जाएंगे।

जीवित ऊतक सहित पदार्थ को क्षत-विक्षत करने की इसकी क्षमता को देखते हुए, स्थिति खतरनाक है।

केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिडएक समाधान कहा जाता है जिसमें अभिकर्मक 40% से अधिक होता है। यह भंग करने में सक्षम है,।

सल्फ्यूरिक एसिड समाधान 40% तक - केंद्रित नहीं, रासायनिक रूप से खुद को अलग तरह से प्रकट करता है। इसमें पानी जल्दी डाला जा सकता है।

पैलेडियम सी भंग नहीं होगा, लेकिन वे विघटित हो जाएंगे, और। लेकिन तीनों धातुएं अम्ल सांद्रण के अधीन नहीं हैं।

अगर तुम देखो समाधान में सल्फ्यूरिक एसिडहाइड्रोजन तक सक्रिय धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है।

एक संतृप्त पदार्थ निष्क्रिय लोगों के साथ भी बातचीत करता है। अपवाद महान धातुएं हैं। ध्यान लोहे, तांबे को "स्पर्श" क्यों नहीं करता है?

इसका कारण उनका पैशन है। यह आक्साइड की सुरक्षात्मक फिल्म के साथ धातुओं को कोटिंग करने की प्रक्रिया को दिया गया नाम है।

यह वह है जो सतहों के विघटन को रोकता है, हालांकि, केवल सामान्य परिस्थितियों में। गर्म होने पर, प्रतिक्रिया संभव है।

तनु सल्फ्यूरिक अम्लतेल से ज्यादा पानी की तरह। सांद्रण न केवल लचीलापन और घनत्व से, बल्कि हवा में पदार्थ से निकलने वाले धुएं से भी अलग है।

दुर्भाग्य से, सिसिली में डेड लेक में, एसिड की मात्रा 40% से कम है। द्वारा दिखावटआप यह नहीं कह सकते कि जलाशय खतरनाक है।

हालांकि, नीचे से एक खतरनाक अभिकर्मक निकलता है, जो पृथ्वी की पपड़ी की चट्टानों में बनता है। कच्चा माल सेवा कर सकता है, उदाहरण के लिए,।

इस खनिज को सल्फर भी कहा जाता है। हवा और पानी के संपर्क में आने पर यह 2- और 3-वैलेंट आयरन में विघटित हो जाता है।

प्रतिक्रिया का दूसरा उत्पाद है गंधक का तेजाब। सूत्रनायिकाएँ, क्रमशः: - एच 2 एसओ 3। कोई विशिष्ट रंग या गंध नहीं है।

कुछ मिनटों के लिए सिसिली लेक ऑफ डेथ के पानी में अज्ञानतावश हाथ नीचे करने के बाद, लोग हार जाते हैं।

जलाशय की संक्षारक क्षमता को देखते हुए, स्थानीय अपराधियों ने इसमें लाशों को फेंकने का बीड़ा उठाया। कुछ दिन, और कार्बनिक पदार्थ का कोई निशान नहीं है।

कार्बनिक पदार्थ के साथ सल्फ्यूरिक एसिड की प्रतिक्रिया का उत्पाद अक्सर होता है। अभिकर्मक ऑर्गेनिक्स से पानी को अलग कर देता है। वह कार्बन छोड़ देता है।

नतीजतन, "कच्ची" लकड़ी से ईंधन प्राप्त किया जा सकता है। मानव ऊतक कोई अपवाद नहीं है। लेकिन, यह एक हॉरर फिल्म की साजिश है।

प्रसंस्कृत कार्बनिक पदार्थों से प्राप्त ईंधन की गुणवत्ता निम्न है। प्रतिक्रिया में एसिड एक ऑक्सीकरण एजेंट है, हालांकि यह एक कम करने वाला एजेंट भी हो सकता है।

बाद की भूमिका में, पदार्थ कार्य करता है, उदाहरण के लिए, हलोजन के साथ बातचीत। ये आवर्त सारणी के 17वें समूह के तत्व हैं।

ये सभी पदार्थ स्वयं प्रबल अपचायक नहीं हैं। यदि उनमें अम्ल पाया जाता है, तो यह केवल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।

उदाहरण :- हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ अभिक्रिया। और सल्फ्यूरिक एसिड स्वयं क्या प्रतिक्रिया देता है, इसका खनन और उत्पादन कैसे किया जाता है?

सल्फ्यूरिक एसिड खनन

पिछली शताब्दियों में, अभिकर्मक का खनन न केवल पाइराइट नामक लौह अयस्क से किया जाता था, बल्कि लौह सल्फेट, साथ ही फिटकरी से भी किया जाता था।

बाद की अवधारणा के तहत, सल्फेट्स के क्रिस्टलीय हाइड्रेट छिपे हुए हैं, डबल।

सिद्धांत रूप में, सभी सूचीबद्ध खनिज सल्फर युक्त कच्चे माल हैं, इसलिए उनका उपयोग किया जा सकता है सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादनऔर आधुनिक समय में।

खनिज आधार अलग है, लेकिन इसके प्रसंस्करण का परिणाम समान है - सूत्र SO 2 के साथ सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइट। ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया से बनता है। यह पता चला है कि आपको आधार को जलाने की जरूरत है।

परिणामी एनहाइड्राइट पानी द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है। प्रतिक्रिया सूत्र इस प्रकार है: SO 2 + 1 / 2O 2 + H 2) -àH 2 SO 4। जैसा कि आप देख सकते हैं, ऑक्सीजन प्रक्रिया में शामिल है।

सामान्य परिस्थितियों में, सल्फर डाइऑक्साइड धीरे-धीरे इसके साथ बातचीत करता है। इसलिए उद्योगपति कच्चे माल का उत्प्रेरकों पर ऑक्सीकरण करते हैं।

विधि को संपर्क कहा जाता है। एक नाइट्रस दृष्टिकोण भी है। यह ऑक्साइड द्वारा ऑक्सीकरण है।

अभिकर्मक और उसके उत्पादन के पहले उल्लेख में 940 वें वर्ष का एक कार्य शामिल है।

ये अबुबेकर अल-रज़ी नाम के फ़ारसी कीमियागरों में से एक के नोट हैं। हालांकि, जफर अल-सूफी ने फिटकरी को शांत करने से प्राप्त एसिड गैसों के बारे में भी बताया।

यह अरब कीमियागर 8वीं शताब्दी की शुरुआत में रहता था। हालांकि, अभिलेखों को देखते हुए, उन्हें शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड नहीं मिला।

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग

40% से अधिक अम्ल खनिज उर्वरकों के उत्पादन में जाता है। सुपरफॉस्फेट, अमोनियम सल्फेट, अमोफोस के दौरान।

ये सभी जटिल शीर्ष ड्रेसिंग हैं, जिन पर किसान और बड़े उत्पादक निर्भर हैं।

उर्वरकों में मोनोहाइड्रेट मिलाया जाता है। यह शुद्ध है, 100% एसिड। यह पहले से ही 10 डिग्री सेल्सियस पर क्रिस्टलीकृत हो जाता है।

यदि आप किसी घोल का उपयोग करते हैं, तो 65 प्रतिशत लें। यह, उदाहरण के लिए, खनिज से प्राप्त सुपरफॉस्फेट में जोड़ा जाता है।

सिर्फ एक टन उर्वरक के उत्पादन में 600 किलो एसिड सांद्रण लगता है।

सल्फ्यूरिक एसिड का लगभग 30% हाइड्रोकार्बन के शुद्धिकरण पर खर्च किया जाता है। अभिकर्मक चिकनाई वाले तेल, मिट्टी के तेल, पैराफिन की गुणवत्ता में सुधार करता है।

खनिज तेल और वसा उनके साथ जुड़ते हैं। उन्हें सल्फर सांद्रण से भी साफ किया जाता है।

धातुओं को घोलने के लिए एक अभिकर्मक की क्षमता का उपयोग अयस्कों के प्रसंस्करण में किया जाता है। उनका अपघटन उतना ही लागत प्रभावी है जितना कि स्वयं अम्ल।

लोहे को बिना घोले वह लोहे को घोलता नहीं है। इसका मतलब है कि आप इससे उपकरण का उपयोग कर सकते हैं, न कि महंगे वाले।

उपयुक्त, सस्ता भी, फेरम के आधार पर भी बनाया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड के साथ खनन की गई भंग धातुओं के लिए, आप प्राप्त कर सकते हैं,

अम्ल की वातावरण से पानी को अवशोषित करने की क्षमता इसे एक उत्कृष्ट जलशुष्कक बनाती है।

यदि हवा को 95% घोल के संपर्क में लाया जाता है, तो अवशिष्ट नमी केवल 0.003 मिलीग्राम जल वाष्प प्रति लीटर सूखी गैस होगी। विधि का उपयोग प्रयोगशालाओं और औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है।

यह न केवल भूमिका को ध्यान देने योग्य है शुद्ध पदार्थ, बल्कि इसके यौगिक भी। वे काम में आते हैं, मुख्यतः चिकित्सा में।

बेरियम दलिया, उदाहरण के लिए, एक्स-रे में देरी करता है। डॉक्टर खोखले अंगों को पदार्थ से भर देते हैं, जिससे रेडियोलॉजिस्ट की जांच आसान हो जाती है। बेरियम दलिया सूत्र:- BaSO4.

प्राकृतिक, वैसे, इसमें सल्फ्यूरिक एसिड भी होता है, और चिकित्सकों द्वारा भी इसकी आवश्यकता होती है, लेकिन पहले से ही फ्रैक्चर को ठीक करते समय।

खनिज उन बिल्डरों के लिए भी आवश्यक है जो इसे एक बांधने की मशीन, बन्धन सामग्री के साथ-साथ सजावटी खत्म करने के लिए उपयोग करते हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड की कीमत

कीमतअभिकर्मक पर इसकी लोकप्रियता के कारणों में से एक है। एक किलोग्राम तकनीकी सल्फ्यूरिक एसिड केवल 7 रूबल के लिए खरीदा जा सकता है।

उनके उत्पादों के लिए बहुत कुछ पूछते हैं, उदाहरण के लिए, रोस्तोव-ऑन-डॉन के उद्यमों में से एक के प्रबंधक। 37 किलो के कनस्तरों में डाला।

यह मानक कंटेनर आकार है। 35 और 36 किलोग्राम के कनस्तर भी हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड खरीदेंएक विशेष योजना, उदाहरण के लिए, एक बैटरी वाली, थोड़ी अधिक महंगी है।

36 किलोग्राम के कनस्तर के लिए, वे एक नियम के रूप में, 2000 रूबल से पूछते हैं। यहाँ, वैसे, अभिकर्मक के उपयोग का एक और क्षेत्र है।

यह कोई रहस्य नहीं है कि आसुत जल से तनु अम्ल एक विद्युत अपघट्य है। यह न केवल साधारण बैटरी के लिए, बल्कि मशीन बैटरी के लिए भी आवश्यक है।

सल्फ्यूरिक एसिड की खपत के रूप में उन्हें छुट्टी दे दी जाती है, और हल्का पानी निकलता है। इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व कम हो जाता है, और इसलिए इसकी दक्षता।

जहाँ इसके निष्कर्षण के लिए कारखाने नहीं हैं, वहाँ महान तकनीकी महत्व के कई अन्य पदार्थों का लाभदायक उत्पादन अकल्पनीय है ”

डि मेंडलीव

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग विभिन्न प्रकार के रासायनिक उद्योगों में किया जाता है:

• खनिज उर्वरक, प्लास्टिक, रंग, कृत्रिम फाइबर, खनिज एसिड, डिटर्जेंट;
• तेल और पेट्रो रसायन उद्योग में:

• अलौह धातु विज्ञान में:

• लौह धातु विज्ञान में:

• लुगदी और कागज में, खाद्य और प्रकाश उद्योग (स्टार्च, गुड़, कपड़े विरंजन के उत्पादन के लिए), आदि।

सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन

उद्योग में सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन दो तरह से होता है: संपर्क और नाइट्रस।

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए संपर्क विधि

संपर्क विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन किया जाता है बड़ी मात्रासल्फ्यूरिक एसिड पौधों में।

वर्तमान में, सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन की मुख्य विधि संपर्क है, क्योंकि। इस विधि के दूसरों पर फायदे हैं:

सभी उपभोक्ताओं के लिए स्वीकार्य शुद्ध केंद्रित एसिड के रूप में उत्पाद प्राप्त करना;

I. सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए प्रयुक्त कच्चा माल।

मुख्य कच्चा माल

सल्फर - एस

सल्फर पाइराइट (पाइराइट) - FeS 2

अलौह धातु सल्फाइड - Cu2S, ZnS, PbS

हाइड्रोजन सल्फाइड - एच 2 एस

सहायक सामग्री

उत्प्रेरक - वैनेडियम ऑक्साइड -वी 2 ओ 5

द्वितीय. कच्चे माल की तैयारी।

आइए पाइराइट FeS 2 से सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन का विश्लेषण करें।

1) पाइराइट को पीसना। उपयोग करने से पहले, पाइराइट के बड़े टुकड़ों को क्रशर में कुचल दिया जाता है। आप जानते हैं कि जब किसी पदार्थ को कुचला जाता है, तो प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है, क्योंकि। अभिकारकों के संपर्क का पृष्ठीय क्षेत्रफल बढ़ जाता है।

2) पाइराइट की शुद्धि। पाइराइट को कुचलने के बाद, इसे प्लवनशीलता द्वारा अशुद्धियों (अपशिष्ट चट्टान और पृथ्वी) से शुद्ध किया जाता है। ऐसा करने के लिए, कुचल पाइराइट को पानी के विशाल वत्स में उतारा जाता है, मिश्रित किया जाता है, अपशिष्ट चट्टान ऊपर तैरती है, फिर बेकार चट्टान को हटा दिया जाता है।

तृतीय. बुनियादी रासायनिक प्रक्रियाएं:

4 FeS 2 + 11 O 2 टी = 800°सी→ 2 फे 2 ओ 3 + 8 एसओ 2 + क्यू या जलती हुई गंधकएस+ओ2 टी ° सी→ SO2

2SO2 + O2 400-500° से,V2O5 , पी↔ 2SO 3 + क्यू

एसओ 3 + एच 2 ओ → एच 2 एसओ 4 + क्यू

चतुर्थ . तकनीकी सिद्धांत:

निरंतरता का सिद्धांत;

कच्चे माल के एकीकृत उपयोग का सिद्धांत,अन्य उत्पादन से अपशिष्ट का उपयोग;

गैर-अपशिष्ट उत्पादन का सिद्धांत;

गर्मी हस्तांतरण का सिद्धांत;

काउंटरफ्लो सिद्धांत ("द्रवयुक्त बिस्तर");

उत्पादन प्रक्रियाओं के स्वचालन और मशीनीकरण का सिद्धांत।

वी . तकनीकी प्रक्रियाएं:

निरंतरता सिद्धांत: पाइराइट को भट्ठे में भूनना → सल्फर ऑक्साइड की आपूर्ति (चतुर्थ ) और ऑक्सीजन शुद्धिकरण प्रणाली में → संपर्क तंत्र में → सल्फर ऑक्साइड की आपूर्ति (छठी ) अवशोषण टॉवर में।

छठी . पर्यावरण संरक्षण:

1) पाइपलाइनों और उपकरणों की जकड़न

2) गैस सफाई फिल्टर

सातवीं. उत्पादन का रसायन :

प्रथम चरण - एक "द्रवयुक्त बिस्तर" में भूनने के लिए एक भट्टी में भुना हुआ पाइराइट।

सल्फ्यूरिक एसिड मुख्य रूप से प्रयोग किया जाता है प्लवनशीलता पाइराइट्स- तांबे और लोहे के सल्फर यौगिकों के मिश्रण वाले तांबे के अयस्कों के संवर्धन के दौरान उत्पादन अपशिष्ट। इन अयस्कों के संवर्धन की प्रक्रिया नोरिल्स्क और तलनाख संवर्धन संयंत्रों में होती है, जो कच्चे माल के मुख्य आपूर्तिकर्ता हैं। यह कच्चा माल अधिक लाभदायक है, क्योंकि। सल्फर पाइराइट मुख्य रूप से यूराल में खनन किया जाता है, और स्वाभाविक रूप से, इसकी डिलीवरी बहुत महंगी हो सकती है। संभावित उपयोग गंधक, जो खदानों में खनन किए गए अलौह धातु अयस्कों के संवर्धन के दौरान भी बनता है।प्रशांत बेड़े और एनओएफ द्वारा भी सल्फर की आपूर्ति की जाती है। (संकेंद्रित कारखानों)।

प्रथम चरण प्रतिक्रिया समीकरण

4FeS2 + 11O2 टी = 800 डिग्री सेल्सियस → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

कुचल, साफ, गीला (प्लवन के बाद) पाइराइट को ऊपर से "द्रवयुक्त बिस्तर" में फायरिंग के लिए भट्ठी में डाला जाता है। नीचे से (काउंटरफ्लो सिद्धांत) ऑक्सीजन से समृद्ध हवा को पाइराइट की अधिक पूर्ण फायरिंग के लिए पारित किया जाता है। भट्ठी में तापमान 800 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। पाइराइट को लाल रंग में गर्म किया जाता है और नीचे से उड़ने वाली हवा के कारण "निलंबित अवस्था" में होता है। यह सब उबलते हुए लाल गर्म तरल जैसा दिखता है। यहां तक ​​​​कि पाइराइट के सबसे छोटे कण भी "द्रवयुक्त बिस्तर" में केक नहीं बनाते हैं। इसलिए, फायरिंग प्रक्रिया बहुत तेज है। अगर पहले पाइराइट को जलाने में 5-6 घंटे लगते थे तो अब चंद सेकेंड ही लगते हैं। इसके अलावा, "द्रवयुक्त बिस्तर" में 800 डिग्री सेल्सियस का तापमान बनाए रखना संभव है।

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप निकलने वाली गर्मी के कारण भट्टी में तापमान बना रहता है। अतिरिक्त गर्मी हटा दी जाती है: पानी के साथ पाइप भट्ठी की परिधि के साथ चलते हैं, जिसे गर्म किया जाता है। गर्म पानीआगे आसन्न परिसर के केंद्रीय हीटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

परिणामी आयरन ऑक्साइड Fe 2 O 3 (सिंडर) का उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में नहीं किया जाता है। लेकिन इसे एकत्र किया जाता है और धातुकर्म संयंत्र में भेजा जाता है, जहां लौह धातु और कार्बन के साथ इसके मिश्र धातु लौह ऑक्साइड - स्टील (मिश्र धातु में 2% कार्बन सी) और कच्चा लोहा (मिश्र धातु में 4% कार्बन सी) से प्राप्त होते हैं।

इस प्रकार, रासायनिक उत्पादन का सिद्धांत- गैर-अपशिष्ट उत्पादन।

ओवन से बाहर आ रहा है फर्नेस गैस , जिसकी संरचना: SO 2, O 2, जल वाष्प (पाइराइट गीला था!) ​​और सिंडर के सबसे छोटे कण (लौह ऑक्साइड)।ऐसी भट्ठी गैस को सिंडर और जल वाष्प के ठोस कणों की अशुद्धियों से साफ किया जाना चाहिए।

सिंडर के ठोस कणों से फर्नेस गैस का शुद्धिकरण दो चरणों में किया जाता है - एक चक्रवात में (केन्द्रापसारक बल का उपयोग किया जाता है, सिंडर के ठोस कण चक्रवात की दीवारों से टकराते हैं और नीचे गिर जाते हैं)। छोटे कणों को हटाने के लिए, मिश्रण को इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स में भेजा जाता है, जहां शुद्धिकरण करंट के प्रभाव में होता है उच्च वोल्टेज~ 60000 वी (इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण का उपयोग किया जाता है, सिंडर कण इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर की विद्युतीकृत प्लेटों से चिपक जाते हैं, अपने स्वयं के वजन के तहत पर्याप्त संचय के साथ वे नीचे गिर जाते हैं), फर्नेस गैस (भट्ठी गैस को सुखाने) में जल वाष्प को हटाने के लिए, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग किया जाता है, जो एक बहुत अच्छा desiccant है, क्योंकि यह पानी को अवशोषित करता है।

फर्नेस गैस को सुखाने वाले टॉवर में सुखाया जाता है - फर्नेस गैस नीचे से ऊपर की ओर उठती है, और सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड ऊपर से नीचे की ओर बहता है। गैस और तरल की संपर्क सतह को बढ़ाने के लिए, टॉवर को सिरेमिक रिंगों से भर दिया जाता है।

सुखाने वाले टावर के आउटलेट पर, भट्ठी गैस में अब कोई सिंडर कण या जल वाष्प नहीं होता है। फर्नेस गैस अब सल्फर ऑक्साइड SO2 और ऑक्सीजन O2 का मिश्रण है।

दूसरे चरण - ऑक्सीजन के साथ SO 2 से SO 3 का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण एक संपर्क उपकरण में।

इस चरण के लिए प्रतिक्रिया समीकरण है:

2SO2 + O2 400-500°С, वी 2 हे 5 ,पी ↔ 2 एसओ 3 + क्यू

दूसरे चरण की जटिलता इस तथ्य में निहित है कि एक ऑक्साइड के दूसरे ऑक्साइड में ऑक्सीकरण की प्रक्रिया प्रतिवर्ती है। इसलिए, प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया के प्रवाह के लिए इष्टतम स्थितियों को चुनना आवश्यक है (SO3 प्राप्त करना)।

यह समीकरण से निम्नानुसार है कि प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है, जिसका अर्थ है कि इस स्तर पर ऐसी स्थिति बनाए रखना आवश्यक है कि संतुलन बाहर निकलने की ओर स्थानांतरित हो जाएएसओ 3 नहीं तो पूरी प्रक्रिया बाधित हो जाएगी। इसलिये प्रतिक्रिया मात्रा में कमी के साथ आगे बढ़ती है (3वी↔2वी ), एक बढ़े हुए दबाव की आवश्यकता है। दबाव बढ़ाकर 7-12 वायुमंडल करें। प्रतिक्रिया एक्ज़ोथिर्मिक है, इसलिए, ले चेटेलियर सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए, इस प्रक्रिया को उच्च तापमान पर नहीं किया जा सकता है, क्योंकि। शेष राशि बाईं ओर शिफ्ट हो जाएगी। प्रतिक्रिया तापमान = 420 डिग्री पर शुरू होती है, लेकिन बहु-परत उत्प्रेरक (5 परतों) के कारण, हम इसे 550 डिग्री तक बढ़ा सकते हैं, जो प्रक्रिया को बहुत तेज करता है। इस्तेमाल किया गया उत्प्रेरक वैनेडियम (वी 2 ओ 5) है। यह सस्ता है और लंबे समय (5-6 साल) तक रहता है। विषाक्त अशुद्धियों की कार्रवाई के लिए सबसे प्रतिरोधी। इसके अलावा, यह संतुलन को दाईं ओर स्थानांतरित करने में योगदान देता है।

मिश्रण (SO 2 और O 2) को हीट एक्सचेंजर में गर्म किया जाता है और पाइपों के माध्यम से चलता है, जिसके बीच एक ठंडा मिश्रण विपरीत दिशा में गुजरता है, जिसे गर्म किया जाना चाहिए। नतीजतन, वहाँ गर्मी विनिमय: प्रारंभिक सामग्री को गर्म किया जाता है, और प्रतिक्रिया उत्पादों को वांछित तापमान पर ठंडा किया जाता है।

तीसरा चरण - सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा SO3 का अवशोषण अवशोषण टॉवर में।

क्यों सल्फर ऑक्साइड SO 3 पानी को अवशोषित नहीं करते? आखिरकार, सल्फर ऑक्साइड को पानी में घोलना संभव होगा: SO 3 + एच 2 ओ → एच 2 एसओ 4 . लेकिन तथ्य यह है कि अगर पानी का उपयोग सल्फर ऑक्साइड को अवशोषित करने के लिए किया जाता है, तो सल्फ्यूरिक एसिड एक धुंध के रूप में बनता है जिसमें सल्फ्यूरिक एसिड की छोटी बूंदें होती हैं (सल्फर ऑक्साइड बड़ी मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ पानी में घुल जाता है, सल्फ्यूरिक एसिड होता है) इतना गर्म कि यह उबल जाए और भाप में बदल जाए)। सल्फ्यूरिक एसिड धुंध के गठन से बचने के लिए, 98% केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करें। दो प्रतिशत पानी इतना छोटा है कि तरल को गर्म करना कमजोर और हानिरहित होगा। ऐसे एसिड में सल्फर ऑक्साइड बहुत अच्छी तरह से घुल जाता है, जिससे ओलियम बनता है: H 2 एसओ 4 एनएसओ 3।

इस प्रक्रिया के लिए प्रतिक्रिया समीकरण है:

एनएसओ 3 + एच 2 एसओ 4 → एच 2 एसओ 4 एनएसओ 3

परिणामस्वरूप ओलियम को धातु के टैंकों में डाला जाता है और गोदाम में भेज दिया जाता है। फिर टैंकों को ओलियम से भर दिया जाता है, ट्रेनें बनाई जाती हैं और उपभोक्ता को भेजी जाती हैं।