В технике под серной кислотой понимают системы, состоящие из оксида серы (VI) и воды различного состава: nSO3×mH2O. При n = m = 1 это моногидрат серной кислоты (100% кислота), при m > n – водные растворы моногидрата, при m < n – растворы оксида серы (VI) в моногидрате (олеум):
H2SO4×(n – 1)SO3 <– H2SO4 –> H2SO4×(m – 1)H2O. Олеум Моногидрат Водная кислота |
||
Технологические свойства серной кислоты
Моногидрат серной кислоты – бесцветная маслянистая жидкость с температурой кристаллизации 10,370С, температурой кипения 296,20С и плотностью 1,85 т/м3. С водой и оксидом серы (VI) он смешивается во всех отношениях, образуя гидраты состава H2SO4 × H2O ; H2SO4 × 2H2O и соединения с оксидом серы (VI) состава H2SO4 × SO3 и H2SO4 × 2SO3.
Сырье для производства серной кислоты
Сырьем в производстве серной кислоты могут быть элементарная сера и различные серосодержащие соединения, из которых могут быть получены сера или непосредственно оксид серы (IV). сырьевые источники производства серной кислоты достаточно многообразны, хотя до сих пор в качестве сырья используют преимущественно элементарную серу и железный колчедан. Ограниченное использование таких видов сырья, как топочные газы тепловых электростанций и газы медеплавильного производства, объясняется низкой концентрацией в них оксида серы (IV). Газовая сера – сера, полученная при очистке природного газа от сернистых соединений; самородная сера – сера, встречающаяся в природе в свободном состоянии.
Общая схема сернокислотного производства
-
S0
Fe[S2]–2 I II
H2S–2 –––––––> [S+4] ––––––> [S+6],
+4
SO2
где I – стадия получения печного газа (оксида серы (IV));
II – стадия каталитического окисления оксида серы (IV) до оксида серы (VI) и абсорбции его (переработка в серную кислоту).