Шестая группа периодической системы
Шестая группа периодической системы
Страница 34

(NH4)2SO3 + SO2 + H2O Û 2 NH4HSO3

равновесие которой смещается вправо на холоду и затем влево при нагревании под вакуумом. Следует отметить очень значительное поступление диоксида серы в атмосферу при сжигании содержащих серу топлив.

Рис. 19. Схема башенного метода получения серной кислоты.

Нитрозный метод получения H2SO4 был впервые применён в середине XVIII века. Его химическая сущность может быть выражена следующими реакциями:

I. SO2 + H2O + NO2 = H2SO4 + NO II. 2 NO + O2 = 2 NO2

Из первого уравнения видно, что являющийся окислителем диоксид азота NO2 восстанавливается до монооксида NO, а последний при взаимодействии с кислородом воздуха по второму уравнению вновь даёт диоксид. Таким образом, NO играет роль переносчика кислорода, т. е. по существу катализатором реакции окисления SO2 кислородом воздуха.

До 20-х годов текущего века процесс получения серной кислоты нитрозным методом проводился в больших свинцовых камерах (камерный метод). Теперь он осуществляется в специальных башнях (башенный способ). Получаемая по башенному способу кислота, как правило, содержит 76 % H2SO4 и несколько загрязнена различными примесями. Основным потребителем этой кислоты является промышленность минеральных удобрений.

Принципиальная схема башенного способа получения H2SO4 показана на рис. 19. Башни выкладываются из кислотоупорных керамических плит с наружным кожухом из листовой стали. Внутри они неплотно заполнены насадкой из кислотоупорной керамики. Поступающий из печи для сжигания пирита (А) газ освобождается от пыли в электрофильтре (Б) и затем подаётся в продукционные башни (В и Г), где встречается со стекающей сверху “нитрозой”, т. е. раствором оксидов азота в концентрированной серной кислоте. Раствор этот характеризуется следующими равновесиями:

NO + NO2 + 2 H2SO4 Û N2O3 + H2SO4 Û 2 NOHSO4 + H2O

Таким образом, нитроза содержит оксиды азота и химически связанные (в виде HSO3NO2 — т. н. нитрозилсерной кислоты), и просто растворённые. Следует отметить, что окисление SO2 осуществляется только последними. При нагревании приведённые равновесия смещаются влево, при охлаждении — вправо.

В продукционных башнях, куда поступает горячий газ (а также подается вода), нитрозилсерная кислота полностью разлагается и происходит окисление практически всего вводимого сернистого газа. Готовая продукция отбирается из первой башни (В). В поглотительных башнях (Д и Е) происходит улавливание оксидов азота с образованием нитрозы, вновь подаваемой затем в продукционные башни. Выхлопные газы (свободный азот и др.) удаляются через верхнюю часть последней поглотительной башни (Е). Движение газов в системе поддерживается при помощи мощного вентилятора. Для компенсации некоторой потери оксидов азота в продукционные башни вводится азотная кислота.

Другой современный метод получения серной кислоты — контактный — освоен промышленностью лишь в конце прошлого столетия. Основой его является упоминавшаяся выше реакция:

Страницы: 30 31 32 33 34 35 36 37 38

РОЗАНОВ Евгений Григорьевич (р . 1925), российский архитектор, народный архитектор СССР (1983), действительный член АХ СССР (1983). Застройка центральных площадей в Ташкенте (1975), Туле и Владивостоке (обе 1983-84), театры в Курске (1983) и др., санаторные комплексы в Крыму (1979) и др. Дом Советов в Туле (1984) - все с коллективом авторов. Государственная премия СССР (1975, 1980).

ЛОСИНО-ПЕТРОВСКИЙ , город (с 1951) в Российской Федерации, Московская обл., при впадении р. Воря в Клязьму, близ ж.-д. ст. Монино. 22,5 тыс. жителей (1992). Фабрика первичной переработки шерсти.

ШУР Яков Шебселевич (Савельевич) (1908-86) , российский физик, член-корреспондент АН СССР (1970). Труды по ферромагнетизму. Государственная премия СССР (1967).