روش تولید اسید سولفریک صنعتی

  • تاریخ انتشار : 2022/04/26
Rate this post

اسید سولفوریک ماده شیمیایی پرمصرف می باشد که از گوگرد تولید می‌شود و می‌تواند به عنوان خشک کننده و اکسیدکننده قوی استفاده گردد. گام هایی که باید برای تولید این ماده طی شود به این ترتیب می باشد:

• گام اول در تولید این ماده سوزاندن گوگرد مذاب در حضور هوا است تا دی اکسید گوگرد به دست آید.

• گام دوم در ساخت این اسید تولید تری¬اکسید گوگرد است که در حضور کاتالیزور پنتوکسید وانادیوم از دی¬اکسید گوگرد به وجود می آید.

• در بازیافت اسید سولفوریک غلیظ تری¬اکسید گوگرد تولید می‌شود که در برج جذب، جذب می‌گردد.

 معرفی اسید سولفوریک

اسید سولفوریک در قرن نهم توسط شیمیدان ایرانی به نام زکریای رازی کشف شد. اسید سولفوریک اسید معدنی بسیار قوی می‌باشد. این اسید با هر درصدی در آب حل می‌شود. اسید سولفوریک در گذشته به نام جوهر گوگرد معروف بوده است. وقتی غلظت بالایی از SO3 گازی به اسید سولفوریک اضافه می‌شود، الئوم یا اسید سولفوریک دود کننده به فرمول H2SO4 ایجاد می‌شود. واکنش اسید سولفوریک با آب بسیار گرمازا می‌باشد. اضافه کردن آب به اسید سولفوریک غلیظ خطرناک است. زیرا در اثر حرارت حاصل از واکنش اسید و آب ، آب داغ ممکن است به اطراف پراکنده شود.

اسيد سولفوريك خالص(H2SO4)داراي جرم مولكولي 08/98 مايعي بي رنگ و نسبتاً ويسكوز مي باشد .

اسيد سولفوريك به هر نسبتي در آب حل مي شود. همچنين 3SO به هر نسبتي در اسيد سولفوريك حل مي شود و اولئوم تشكيل مي شود.

اسيد سولفوريك يك اسيد قوي است كه داراي مقاومت شيميايي بالايي است . اين ماده به نامهاي اسيد سولفين (Sulphin acid) اسيد باتري (battery acid)، و سولفات هيدروژن نيز شناخته مي شود . اين محصول موارد استفاده وسيعي در فرايندهاي شيميايي به عنوان عامل اسيدي، كاتاليست و عامل دي هيدراسيون دارد.

اسید سولفوریک چیست و چه کاربردی دارد؟

اسید سولفوریک یا جوهر گوگرد یکی از قوی ترین اسیدهایی است که در هر درصد مختلف آب قابلیت حل شدن دارد. اسید سولفوریک مایع کاملا بی رنگ و تقریبا ویسکوزی است که مقاومت شیمیایی بالایی دارد. سولفریک حاوی مولکول های قطبی است که می توانند با یکدیگر پیوند هیدروژنی برقرار کنند.

سولفریک اسید جزو پرمصرف ترین و پر کاربرد ترین مواد اولیه صنعتی است. کاربرد این ماده در صنایع دارویی، کاغذ، تولید الکل، تصفیه آب، شوینده، تولید کود شیمیایی، استخراج فلزاتی همچون مس و اورانیوم و غیره است.

خواص فیزیکی و شیمیایی اسید سولفوریک

اسید سولفوریک خالص دارای وزن مخصوص 1.830 در دمای 25 درجه سانتی گراد (77 درجه فارنهایت) است. در دمای 10.37 درجه سانتی گراد (50.7 درجه فارنهایت) یخ می زند. هنگام گرم شدن ، اسید خالص تا حدی به آب و تری اکسید گوگرد تجزیه می شود.  مخلوط اسید سولفوریک و آب در دمای ثابت 338 درجه سانتی گراد (640 درجه فارنهایت) با فشار یک اتمسفر می جوشد. سولفوریک اسید معمولاً در غلظت های 78 ، 93 یا 98 درصد عرضه می شود.

سولفوریک اسید بسیار واکنش پذیر است و اکثر فلزات را حل می کند ، اسید سولفوریک یک اسید غلیظ است که اکثر ترکیبات آلی را اکسید ، کم آب یا سولفونات می کند و اغلب باعث ایجاد زخم می شود.

اسید سولفوریک با الکل و آب واکنش شدید نشان می دهد تا گرما آزاد شود. با اکثر فلزات واکنش نشان می دهد ، به ویژه هنگامی که با آب رقیق شود ، گاز هیدروژن قابل اشتعال ایجاد می کند ، که ممکن است خطر انفجار را ایجاد کند. این ماده به تنهایی قابل احتراق نیست ، اما یک اکسید کننده قوی است که احتراق سایر مواد را افزایش می دهد ، خود را نمی سوزاند.

هنگام آتش سوزی، گازهای سمی منتشر می کند. محصولات تجزیه خطرناک بعد از سوختن این اسید به شرح زیر است: دی اکسید گوگرد ، تری اکسید گوگرد و بخار اسید سولفوریک.

روش تولید اسید سولفوریک

عمدتا دو روش برای تولید اسید سولفوریک مورد استفاده قرار می گیرد.

  • روش اتصالی (contact process)
  • روش اتاقی(chamber process)

در هر دو روش تولید اسید سولفوریک ، گوگرد به عنوان ماده خام اولیه مورد استفاده قرار می گیرد. اختلاف عمده دو روش تولید در نحوه اکسید کردن دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد است . گرچه در روش اتاقی راحت تر می توان از دی اکسید گوگرد با درجه خلوص پایین تر استفاده کرد.

این روش جهت تولید اسید سولفوریک از پیریت ها و ضایعات آن پذیرفته شده و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

مراحل تولید اسید سولفوریک به روش اتصالی به قرار ذیل می باشد.

  • انتقال گوگرد
  • ذوب کردن گوگرد
  • پمپ و تبدیل به ذرات کردن گوگرد مذاب
  • سورزاندن گوگرد
  • خشک کردن هوای احتراق
  • خنک کردن گاز SO2
  • اکسیداسیون SO2  به SO3 توسط مبدل
  • جذب SO3 به صورت اسید قوی
  • خنک کردن اسید از طریق جاذب ها
  • پمپ کردن اسید و انبار کردن آن