Понятие химического реактора

Федеральное агентство по образованию

Тверской государственный технический университет

Кафедра технологии полимерных материалов

«Химические реакторы»

Выполнила: Степаненко Ю.В., ФАС, БТ-0709

Принял: ст. преп. кафедры ТПМ

Смирнов Ю. Н.

Тверь 2009

СОДЕРЖАНИЕ

С.

Содержание . 2

1.2.2 Газы цветной металлургии

В процессе обжига медных, цинковых, свинцовых руд и других концентратов, содержащих, цветные металлы образуются отходящие газы и огарок, идущий на переработку и извлечение цветного метала. Эти отходящие газы богаты как сернистым, так и серным ангидридом.

Использование этих газов очень важно и эффективно: например, на 1 тонну меди, можно получить 10 тонн серной кислоты, не прибегая при этом к обжигу дополнительного серосодержащего сырья! Кроме того – это экологически безопасно, т.е. отходящий газ не идёт на выброс в атмосферу, а идёт на дополнительную переработку.Состав отходящих газов представлен на таблице 1.

Таблица 1 – Состав сернистого газа

Отходящие газы	Состав газов, %
	Обжиговые газы Ватержакетные газы Конверторные газы Газы отражательных печей	7-10 4-8 До 8 1-2,5	0,3-0,5 - До 0,5 -	8-11 9-15 До 10 0,3-1,2	- 0,8-2 - 14-18	- - - До 0,8

1.2.3 Элементарная сера

Элементарную серу получают из самородных руд, а так же из газов, содержащих сернистый ангидрид или сероводород. Элементарная сера является лучшим видом сырья для производства серной кислоты, при её сжигании образуется смесь из и , которая лучше всего подходит для контактного окисления. После сжигания серы не образуется огарка, что является хорошим преимуществом в производстве: отпадает ряд аппаратов, которые очищают газовую смесь от пыли и остатках огарка [3].

Относительная атомная масса серы 32,064. При обычной температуре сера находится в твердом состоянии. Она существует в двух кристаллических формах — ромбической и моноклинной. Их свойства представлены на таблице 2.

Таблица 2 – Разновидности серы

Свойства	Ромбическая сера	Моноклинная сера
Плотность, г/см3 Область устойчивости, °С Температура плавления	2,07 Ниже 95,4 112,8(при быстром нагревании)	2,06 95,5-119,0 118,8

Температура кипения серы 444,6 °С. При нагревании сера плавится, плавление сопровождается увеличением объема. При 120° С расплавленная сера легкоподвижна, при 190° С это темно-коричневая вязкая масса, а при 400° С расплав становится снова легкоподвижным. Это связано с. изменением структуры молекул при изменении температуры.

1.2.4 Сероводород

Большинство горючих газов содержат сероводород, который почти всегда является нежелательной примесью. Например, в мартеновских печах сероводород попадает в расплавленный метал, оседая там и портя его качество. Природный газ, используемый в органическом синтезе и в бытовых нуждах должен иметь сероводород в количестве не превышающем 20 мгм3. Все эти газы отчищают, путём промывки растворами, поглощающими H2S. При нагревании эти растворы выделяют сероводород в 90% составе. Дальше его можно пустить на производство серы или серной кислоты.

Процесс получения серы при этом заключается в сжигании трети общего количества сероводорода в воздухе с образованием SO₂ . Затем к газу добавляют оставшиеся две трети сероводорода и на катализаторе ведут восстановление сероводорода до серы, пары которой затем конденсируют[3].

1.3 Два основных способа окисления диоксида серы

В контактном методе получения серной кислоты процесс окисления в проводят на твердых катализаторах.

Триоксид серы переводят в серную кислоту на последней стадии процесса – абсорбции триоксида серы, которую упрощенно можно представить уравнением реакции (6).

При проведении процесса по нитрозному (башенному) методу в качестве переносчика кислорода используют оксиды азота.

Окисление диоксида серы осуществляется в жидкой фазе и конечным продуктом является серная кислота:

(8)

В наше время чаще используется метод контактного окисления, т.к. он имеет большую интенсивность производства.

2 Физико-химические основы процесса нитрозного способа

2.1 Описание основных реакций с точки зрения физической химии

Из записи реакции (7) видно, что она протекает с уменьшением объёма и с выделением тепла. Значит повышением Р и понижением Т мы добьёмся смещения равновесия в правую сторону.

Зависимость lgKp представлена в таблице. На практике, в производстве, температура в данных реакторах поддерживается на уровне ниже 200 градусов Цельсия. Данный температурный режим даёт нам практически полный переход в правую часть нашей реакции.

Отсюда видно следующее: с повышением температуры скорость реакции понижается. Либо уменьшается вероятность столкновения 3 молекул, либо реакц

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать