НРК 9 класс химия. Производство серной кислоты.

НРК к уроку № 34, химия 9 класс.

Производство серной кислоты в Челябинской области. Охрана окружающей среды.

ОАО "Челябинский цинковый завод" производит серную кислоту на пяти сернокислых системах, которые перерабатывают сернистый газ после процесса обжига цинкового концентрата. В эксплуатацию после полной реконструкции введена система, которая позволит выпускать ежегодно 100 тысяч тонн серной кислоты улучшенного качества, а также повысит эффективность процесса утилизации сернистых газов, сократив их выбросы в атмосферу на 96,5 тонн, а выбросы серной кислоты - на 0,7 тонн (слайд №12, 13, 14, 15) Основная специализация компании - производство высококачественных сплавов на основе цинка SHG, в том числе сплавов для горячего цинкования с добавками никеля, алюминия, сурьмы, а также литейных цинковых сплавов. В спектр реализуемой продукции помимо цинка входят также кадмий, индий, серная кислота, сульфат цинка.

ОАО "Среднеуральский медеплавильный комбинат" г. Ревда Свердловская область, производит серную кислоту.

Техническая серная кислота выпускается в соответствии с ГОСТ 2184-2013 следующих видов:

• контактная (1-й и 2-й сорт);

• технический олеум.

Серная кислота предназначается для производства удобрений, искусственного волокна, капролактама, двуокиси титана, этилового спирта, анилиновых красителей и других производств.

Примечание: 

. Техническую серную кислоту транспортируют в железнодорожных сернокислотных цистернах в соответствии с правилами перевозки грузов. Олеум транспортируют в специальных олеумных цистернах с утеплением или устройством для подогрева. Техническая серная кислота и олеум должны храниться в емкостях из стали или спецстали, как нефутерованных, так и футерованных кислотоупорным кирпичом или кислотоустойчивым материалом. Срок хранения серной кислоты не ограничен.    

Новый цех запущен в 2009 году. Фактически на заводе создан комплекс, соответствующий мировым стандартам. Современная технология позволяет полностью перерабатывать отходящие газы металлургического производства, тем самым снижать воздействие на окружающую среду. Подобные ноу-хау применяют в Бельгии, Финляндии и других западных странах. В производстве используется высокопроизводительное экономичное оборудование. 

Технология 

Все отходящие газы из медеплавильного цеха поступают в серно-кислотный цех на утилизацию. Первым этапом процесса является мокрая очистка от механических и химических примесей, которая происходит в трех башнях (скрубберах). Печные газы с содержанием диоксида серы от 25 до 28% поступают в одну башню, а отходящие конвертерные газы с содержанием диоксида серы до 5% поступают в две другие. Далее эти газы поступают в башни охлаждения для снижения температуры газов до 35-40^оС. После чего печные газы дополнительно очищаются в скруббере и башне удаления ртути для максимального снижения содержания примесей. 

Следующий этап — это более глубокая очистка, которая происходит в десяти электрофильтрах. В четыре фильтра поступают печные газы, а в следующие шесть — конвертерные. В дальнейшем эти газы по системе газоходов поступают в камеру смешения, на выходе из которой концентрация диоксида серы составляет около 9%, что является оптимальным для получения серной кислоты.

Усредненный газ разделяется на два потока и поступает в две параллельно работающие линии производительностью по 167 тысяч кубометров перерабатываемого газа. Каждая линия состоит из сушильной башни для удаления лишней влаги, четырехслойного контактного аппарата, в котором происходит окисление до триоксида серы в присутствии катализатора, и двух моногидратных абсорберов. На одной линии дополнительно установлен олеумный абсорбер для получения олеума.

Получение серной кислоты проводится по схеме ДК/ДА. Степень преобразования диоксида в триоксид серы составляет минимум 99,7%. В абсорбционной башне происходит образование серной кислоты. Степень преобразования триоксида серы в серную кислоту превышает 99,95%, что полностью исключает выбросы этого опасного соединения в атмосферу. Концентрированную серную кислоту откачивают в приемный бак, где происходит отбор проб на качество, и уже готовая продукция с концентрацией от 92,5 до 94% поступает на склад, откуда идет отгрузка в железнодорожные цистерны и танк-контейнера. Газы, очищенные от вредных примесей, в первую очередь от диоксида серы, поступают в санитарную трубу.

Разработку проекта нового серно-кислотного цеха выполнила канадская инжиниринговая компания «SNC lavalin engineering» и она же осуществила поставку основного оборудования, шефмонтаж и пуско-наладочные работы. В цехе установлено оборудование канадской компании «Monsanto Enviro Chemi Systems» — мирового лидера в этой отрасли. Высокотехнологичное оборудование и современная технология позволяет переработать весь объем отходящих газов, повысилась степень их очистки, и улучшилось качество производимой серной кислоты. Объем производства серной кислоты увеличился до одного миллиона ста сорока тысяч тонн в год, а ее качество повысилось с первого технического до улучшенного сорта.