Nguyên liệu có tên là pirit sắt chuyên dụng để điều chế axit sunfuric có công thức là
Với nhiều ứng dụng có lợi trong sản xuất, xử lý nước thải và phòng thí nghiệm thì axit sunfuric là chất không còn xa lạ gì với chúng ta nữa. Nhưng liệu bạn đã hiểu rõ về quy trình, công nghệ và những cái tiến trong sản xuất axit sunfuric chưa? Tham khảo thông tin nghiên cứu chi tiết qua bài viết dưới đây cùng Gia Hoàng nhé! Show
Công nghệ sản xuất axit sunfuricCông nghệ sản xuất axit sunfuric có ba công nghệ là công nghệ tiếp xúc, công nghệ NOx và công nghệ CaSO4. Tất cả ba công nghệ này đều có nguyên lý chung là thu SO2 từ các nguyên liệu đầu vào khác nhau như lưu huỳnh, pyrit, chalkopyrit, sphalerit, galenit, CaSO4, các loại khí rửa, khí thải chứa lưu huỳnh oxit,... Công nghệ sản xuất axit sunfuric đều hoạt động dưới quy luật thu SO2 từ một số nguyên liệu khác nhau: CaSO4, khí thải có lưu huỳnh oxit, lưu huỳnh,...Sau đó khi sử dụng các thiết bị tiếp xúc có sử dụng thêm chất xúc tác thì SO2 oxi hóa thành SO3. Cuối cùng thì qua quá trình hấp thụ trong axit loãng SO3 sẽ thành H2SO4. Ngày nay công nghệ sản xuất này bao gồm có công nghệ tiếp xúc, công nghệ NOx và công nghệ CaSO4. Axit sunfuric được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống hiện nay Công nghệ tiếp xúc hiện nay là công nghệ sản xuất axit sunfuric hiện đại nhất được sử dụng trên thế giới để sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp. Theo công nghệ sản xuất H2SO4 này thì ta có 2 loại dây chuyền sau:
Tham khảo thêm: AXIT SUNFURIC LÀ GÌ? TÍNH CHẤT, ỨNG DỤNG CỦA AXIT SUNFURIC Xem thêm sản phẩm: Acid sulfuric 98% 38kg/can Các công đoạn sản xuất axit sunfuricCông đoạn sản xuất axit sunfuric Công đoạn sản xuất axit sunfuric trải qua nhiều bước và các phản ứng hóa học khác nhau. Tổng hợp lại cả quy trình ta có thể trình bày các công đoạn sản xuất axit sunfuric như sau: Công đoạn đầu tiên là điều chế SO2: Thực hiện đốt pirit trong các lò dùng để chế tạo ra khí SO2. Kết quả khi đốt sẽ có khí SO2, O2 và một số tạp chất khác. Khi đó hỗn hợp khí SO2 sẽ thu được ở đỉnh lò đốt. Để loại bỏ đi các tạp chất và O2 ta tiến hành tinh chế hỗn hợp thu được để thu về SO2. Tinh chế bằng cách tách tạp các chất ra khỏi hỗn hợp bằng các hệ thống chuyên dùng như tách bụi xyclon, tách asen, tách “mù” H2SO4, tách hơi nước,... Công đoạn thứ 2 sẽ tiến hành oxi hóa SO2 thành SO3 bằng chất xúc tác rắn (V2O5). Mức độ chuyển hóa SO2 thành SO3 còn phụ thuộc và thời gian tiếp xúc và nhiệt độ. Khi đó nếu thời gian tiếp xúc của các chất tham gia và chất xúc tác tăng thì tốc độ chuyển hóa cũng tăng. Công đoạn cuối cùng là hấp thụ SO3 tạo ra axit sunfuric. Lúc này SO3 sẽ được xử lý với nước bằng cách cho phản ứng với H2O tạo thành H2SO4. Một số cải tiến công nghệ trong sản xuất H2SO4Với những yêu cầu về sản xuất và yếu tố môi trường ngày càng cao. Đòi hỏi trong công nghệ sản xuất H2SO4 phải có những cải tiến nhằm giải quyết những yêu cầu đó và các vấn đề như: Vấn đề thu hồi nhiệt thảiTrong quy trình sản xuất H2SO4 theo phương pháp đốt lưu huỳnh ta có tới 98% năng lượng hóa học tự có của các chất tham gia phản ứng được đưa vào. Khi tiến hành đốt Lưu huỳnh khi sản xuất H2SO4 ta có tới 98% lượng hóa học của các chất được đưa vào tham gia phản ứng. Phần nhiệt còn lại sẽ được đưa vào dưới dạng nén qua hệ thống quạt. Với quy trình sản xuất thông thường thì khoảng 57,5% tổng năng lượng được thu hồi dưới dạng hơi cao áp, 3% mất đi cùng khí đuôi qua ống khói, 0,5% mất đi dưới dạng nhiệt lượng, 39% mất đi ở dạng nhiệt thải. Khi ứng dụng trong những quy trình sản xuất thông thường thì phần tổng năng lượng thu hồi được dưới dạng hơi cao áp là 57,5%. Ta có thêm 3% mất đi quá ống khói cùng khí và 0,5% mất đi dưới dạng nhiệt. Khi đó ta sẽ có tổng 39% còn lại tồn tại ở dạng nhiệt thải. Ứng dụng hệ thống xử lý khí thải lò hơi trong sản xuất axit sunfuric Thách thức ở đây trong cải tiến công nghệ sản xuất axit sunfuric là thu hồi và sử dụng phần 39% năng lượng ở dạng nhiệt thải. Và hiện nay phần nhiệt thải này được thu hồi ứng dụng vào việc sản xuất nước nóng cho:
Cải tiến công đoạn hấp thụ và làm lạnh Công đoạn hấp thụ và làm lạnh được tối ưuCải tiến các công đoạn hấp thụ và làm lạnh sẽ giúp sử dụng được axit nhiệt độ cao mà không làm giảm hiệu suất hấp thụ của nó. Bởi vì khi nhiệt độ càng tăng, trong các tháp hấp thụ thông thường cũng sẽ đạt đến giới hạn hoạt động của chúng làm giảm hiệu suất hấp thị khi hoạt động. Hiện nay, các nhà máy áp dụng tháp hấp thụ venturi cho phép đồng thời nâng cao hiệu quả hấp thụ và làm lạnh. Khi cả 2 công đoạn hấp thụ và làm lạnh đều được tối ưu thì sẽ giúp axit được sử dụng ở nhiệt độ cao nhưng vẫn đảm bảo không làm giảm hiệu suất hấp thụ. Bởi vì các tháp hấp thụ thông thường nếu chưa cải tiến 2 công đoạn này sẽ đạt đến giới hạn hoạt động khi nhiệt độ tăng quá cao và liên tục. Điều này sẽ làm giảm hiệu suất hấp thụ của cả quy trình khi hoạt động. Khi áp dụng cải tiến công nghệ mới trong cả hấp thụ và làm lạnh mang lại rất nhiều lợi ích. Khi đó công suất điện được tạo ra sẽ lớn hơn mà không phát tán khí (CO2) gây hiệu ứng nhà kính góp phần đáng kể trong việc bảo vệ môi trường. Cải tiến các hệ thống an toànVấn đề an toàn trong sản xuất axit sunfuric luôn được các doanh nghiệp đặt lên hàng đầu. Hệ thống vận hành đòi hỏi độ an toàn ngày càng cao. Do đó các nhà máy mới ngày nay một số hệ thống an toàn được cải tiến như: Một số hệ thống an toàn được cải tiến được sử dụng trong các nhà máy mới hiện nay như:
Tham khảo thêm: 5+ ỨNG DỤNG PHỔ BIẾN CỦA AXIT SUNFURIC TRONG ĐỜI SỐNG Hy vọng qua bài viết trên đã mang được đến cho bạn nhiều thông tin tham khảo bổ ích liên quan đến sản xuất axit sunfuric. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào bạn có thể liên hệ để được đội ngũ Công ty TNHH TM DV XNK Gia Hoàng - Ghgroup.com.vn giải đáp tốt nhất nhé!
Axit sulfuric là gì? Axít sulfuric có cấu tạo phân tử ra sao, nó tồn tại ở những dạng nào, tính chất lý hóa ra sao và cách điều chế như thế nào? Và Axit sulfuric có những ứng dụng nào? Bạn có cần lưu ý gì khi sử dụng sản phẩm không hay những biện pháp bảo quản và phòng ngừa để sử dụng an toàn hơn hóa chất này. Hôm nay, công ty Trung Sơn sẽ thông tin đến bạn những kiến thức trên. Axít sulfuric là hóa chất hàng đầu, được mệnh danh là “king of chemicals” được dùng trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất với vai trò là nguyên liệu chính hoặc chất xúc tác. Hàng năm, các nước trên thế giới sản xuất khoảng 160 triệu tấn H2SO4. H2SO4 dùng để sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, chất giặt tẩy rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu,…. Vì sao nó lại được mệnh danh như vậy, hãy cùng Trung Sơn tìm hiểu ngay sau đây nhé! AXIT SULFURIC LÀ GÌ? CẤU TẠO PHÂN TỬ CỦA H2SO4Axit Sulfuric là gì?Axit Sulfuric có tên gọi bắt nguồn từ tiếng Pháp là acide sulfurique Axit sunfuric – H2SO4, là một chất lỏng sánh như dầu, không màu, không mùi, không bay hơi, nặng gần gấp 2 lần nước (H2SO4 98% có D = 1,84 g/cm3). Nó là một axit vô cơ mạnh và khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước theo bất kỳ tỷ lệ nào. Đặc biệt, hoàn toàn không tìm thấy H2SO4 tinh khiết trên Trái Đất, do áp lực rất lớn giữa axít sulfuric và nước. Ngoài ra, axít sulfuric là thành phần của mưa axít, được tạo thành từ điôxít lưu huỳnh trong nước bị ôxi hoá, hay là axít sulfuric bị ôxi hoá. Công thức phân tử: H2SO4 Cấu tạo của phân tử H2SO4CÁC DẠNG CỦA AXIT SULFURICAxit sunfuric được sử dụng với những mục đích khác nhau vì vậy sẽ tồn tại ở các dạng khác nhau có thể kể đến như là:
CÁC TÍNH CHẤT CỦA H2SO4Tính chất vật lý
Tính chất hóa họcĐối với H2SO4 lỏng – Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như: – Axit sunfuric H2SO4 làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ. – Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 – Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O – Axit sunfuric tác dụng với bazơ tạo thành muối mới và nước H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O – H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2 Đối với H2SO4 đặc Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như: – Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H2SO4 tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc. Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O – Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim và nước, giải phóng khí SO2 C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ) 2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O – Tác dụng với các chất khử khác: 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O – H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau: C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ H2SO4FeS2 hoặc S → SO2 → SO3 → H2SO4 – Đốt cháy quặng firit sắt:
– Oxi hóa SO2 bằng oxi trong điều kiện 400 – 500 độ C, xúc tác V2O5): – Axit sunfuric đặc hấp thụ SO3 tạo thành oleum có công thức tổng quát là H2SO4.nSO3:
– Pha loãng oleum thành axit sunfuric bằng lượng nước thích hợp:
ỨNG DỤNG CỦA H2SO4Trong sản xuất công nghiệpMỗi năm có khoảng 160 triệu tấn H2SO4, trong đó nổi bật khi được sử dụng trong các ngành sản xuất luyện kim 2%, phẩm nhuộm 2%, chất dẻo 5%, chất tẩy rửa 14%, giấy, sợi 8%…
Trong phòng thí nghiệmĐiều chế các axít khác yếu hơn: HNO3, HCL Trong xử lý nước thảiSản xuất nhôm hidroxit là chất được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước để lọc các tạp chất, cũng như cải thiện mùi vị của nước, trung hòa pH trong nước, và sử dụng để loại bỏ các ion Mg2+, Ca2+ có trong nước thải. Trong sản xuất phân bónAxít sulfuric (60% sản lượng toàn thế giới) chủ yếu được sử dụng là trong sản xuất axít phốtphoric, là chất được sử dụng để sản xuất các loại phân photphate, canxi dihydrogen photphat, amoni photphate, và cũng dùng để sản xuất Amoni sunfat. Ứng dụng khác của Axit sunfuricSản xuất nhôm sulfat, được biết đến 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 cacboxylat nhôm dạng giêlatin, nó giúp làm đông lại các sợi bột giấy thành bề mặt cứng của giấy.
NHỮNG LƯU Ý KHI SỬ DỤNG AXIT SULFURICBạn cần biết được những nguy hiểm tiềm ẩn đối với dung dịch Axit này để có thể sử dụng nó một cách cách an toàn nhất.
BIỆN PHÁP BẢO QUẢN VÀ PHÒNG NGỪAĐối với bảo quản
Biện pháp phòng ngừa
NƠI MUA AXIT SULFURIC UY TÍN VÀ CHẤT LƯỢNGNếu bạn đang muốn tìm mua sản phẩm Axit Sulfuric trên thị trường thì đừng nên bỏ qua Công ty TRUNG SƠN. Chúng tôi là một trong những địa chỉ tin cậy chuyên cung cấp các loại hóa chất công nghiệp, hóa chất tinh khiết uy tín. Bạn sẽ không tìm được nơi nào cung cấp sản phẩm chất lượng và nguồn gốc uy tín giống như công ty của chúng tôi. Ngoài ra bạn còn nhận được sự tư vấn nhiệt tình từ đội ngũ nhân viên lành nghề và vô cùng nhiệt tình. Hãy tìm đến với công ty chúng tôi nếu bạn có nhu cầu. Hi vọng qua bài viết này, Bạn có thể nhớ lại hoặc biết đươc Axit Sulfuric là gì? Cũng như những vấn đề đi kèm xung quanh nó như tính chất lý hóa, cấu tạo, cách điểu chế và sử dụng, bảo quản hóa chất này. Nếu bạn vẫn còn băn khoăn về loại hóa chất này thì hãy để lại bình luận bên dưới bài viết để được nhân viên của Trung Sơn hỗ trợ. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết này.
|