Đang tải... (xem toàn văn)
H2SO4 là axit hoạt tính mạnh Chất lỏng, không màu Kết tinh ở nhiệt độ 10,45 0C, sôi ở nhiệt độ 296,2 0C H2SO4 hòa tan SO3 gọi là oleum (20, 25, 30,35 65% SO3). Thực tế hay sản xuất oleum vì có thể tạo axit với nồng độ khác nhau .....
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỢP CHẤT VÔ CƠ Nội dung QUY TRÌNH SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC QUY TRÌNH SẢN XUẤT AMONIAC QUY TRÌNH SẢN XUẤT AXIT NITRIC I- QUY TRÌNH SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC Giới thiệu chung •H2SO4 axit hoạt tính mạnh •Chất lỏng, không màu •Kết tinh nhiệt độ 10,45 0C, sôi nhiệt độ 296,2 0C H2SO4 hòa tan SO3 gọi oleum (20, 25, 30,35 65% SO3) • Thực tế hay sản xuất oleum tạo axit với nồng độ khác CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC: PHƯƠNG PHÁP Phương pháp tiếp Phương pháp xúc tháp: Dùng V2O5 Dùng NO làm K2O làm xúc tác xúc tác, xảy tháp đệm Các giai đoạn Khí thải SO2, SO3 Bụi Chuẩn bị nguyên liệu Bụi quặng Sản xuất khí sunfuro sunfuro Xỉ quặng Tinh chế khí lò Bụi , nước thải Chuyển hóa SO2 thành thành SO3 SO3 -Hấp thụ SO3 SO3 H2O tạo H2O H2SO4 H2SO4 Hoàn thành sản 1.Nguyên liệu sản xuất Lưu huỳnh nguyên tố Quặng pyrit (FeS2 ) Nguyên liệu để sản xuất Các chất thải có chứa S Thạch cao 2-Quy trình sản xuất 2.1.Chuẩn bị nguyên liệu _Nguyên liệu nghiền nhỏ để có kích thước định,sàng lọc, để đưa qua lò đốt _Để trình đốt nguyên liệu đỡ tốn nhiệt,ta cần lọc bụi từ giai đoạn này,dù sau giai đoạn cần phải lọc bụi thêm _Quặng phải sấy khô để giảm hàm lượng ẩm, để tránh tổn thất nhiệt trình đốt ngưyên liệu 2-Quy trình sản xuất 2.2.Sản xuất khí sunfuro (SO2 ) -Đối với nguồn nguyên liệu có sẵn SO2 ta chuyểnngay qua giai đoạn tinh chế khí SO2(Sẽ nói phần sau) -Đối với nguồn nguyên liệu thô sơ,là hợp chất SO2 cần qua giai đoạn đốt để tạo SO2 -Các nguồn nguyên liệu chứa S,quặng pirit,….là nguồn nguyên liệu sử dụng chủ yếu qúa tàinh sản xuất axit sunfuric;ngoài có nhiều nguồn khác,trong phải kể đến axit sunfuric dư thừa trình trước Đối với quặng pyrit: Đầu tiên FeS2 bị phân hủy (nhiệt độ vào khoảng 550 0C) FeS2 > FeS+ S2 + Q Hơi lưu huỳnh tách cháy giống trình đốt lưu huỳnh nguyên tố S2+ 2O2 > SO2 FeS tiếp tục cháy FeS + O2 > Fe2O3 + SO2 Hoặc FeS + 5O2 > Fe2O3 + SO2 NH3 DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN BÓN 27 SẢN XUẤT ACID NITRIC 28 ỨNG DỤNG NH3 TRONG CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Hệ thống kho cấp đông Bộ làm lạnh 29 ĐIỀU CHẾ N2H4 ĐỂ LÀM NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC 30 NHÀ MÁY SẢN XUẤT NH3 Nhà máy đạm Cà Mau Đạm Phú Mỹ 31 SẢN XUẤT ĐIỀU CHẾ HNO3( axit nitric) phương pháp 1: sản xuất axit nitric từ natri nitric: phản ứng: NaNO3 + H2SO4 -> NaHSO4 + HNO3 NaNO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + HNO3 => Tuy nhiên, phương pháp không phổ biến nguyênpháp liệu quặng natriđiện, có ítsản xuất tỪN O - phương 2: hồ quang to cao 2 (kk) phản ứng: N2 + O2 -> NO NO + O2 -> NO2 3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO => phương pháp tiêu hao lượng điện nên hạn chế quy mô công nghiệp -phương pháp 3: oxi hóa NH3 oxy không khí giai đoạn 1: oxi hóa NH3 thành NO (phương pháp tiếp xúc) – tùy điều kiện chất phản ứng mà xảy theo phản ứng: 4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O (1) 4NH3 + 4O2 -> 4N2O+ 6H2O (2) 4NH3 + 3O2 -> 2N2O+ 6H2O (3) Ví dụ:theo phản ứng (1) 4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O xúc tác hợp kim Pt- Rh (5-10% Rh) áp suất thường to :750 - 850 oC hỗn hợp NH3 không khí có nồng độ 10-11% => Thường dùng loại thiết bị tiếp xúc gồm :thiết bị lọc cactong (trên cùng), thiết bị oxi hóa (ở giữa), nồi hơi-thu hồi (dưới cùng) Dược phẩm Phân đạm HNO3 Thuốc Nhuộm Thuốc nổ [...]... ĐIỀU CHẾ N2H4 ĐỂ LÀM NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC 30 NHÀ MÁY SẢN XUẤT NH3 Nhà máy đạm Cà Mau Đạm Phú Mỹ 31 SẢN XUẤT ĐIỀU CHẾ HNO3( axit nitric) phương pháp 1: sản xuất axit nitric từ natri nitric: phản ứng: NaNO3 + H2SO4 -> NaHSO4 + HNO3 NaNO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + HNO3 => Tuy nhiên, phương pháp này không phổ biến do nguyênpháp liệu quặng natriđiện, có ítsản xuất tỪN và O - phương 2: hồ quang ở to cao 2 2 (kk)... SO3 Đầu tiên SO3 hòa tan vào dung dịch axit sunfuric, sau đó pư với nước trong axit: nSO3 + H2O = H2SO4 + ( n-1) SO3 + Q + Tuỳ theo tỉ lệ giữa lượng SO3 và H2O mà nồng độ axit thu được sẽ khác nhau: n > 1 là sản phẩm là oleum n = 1 sản phẩm là monohydrat (axit sunfuaric 100%) n < 1 sản phẩm là axit loãng Thông thường, người ta có xu hướng sản xuất toàn bộ sản phẩm ở dưới dạng oleum để bảo quản vận... oleum MỘT SỐ THIẾT BỊ Sơ đồ một nhà máy sản xuất axit sunphuric thông thường hiện nay trên thế giới, với công nghệ đốt lưu huỳnh và tiếp xúc kép 3.Ứng dụng TỔNG HỢP AMONIAC 1 Tính chất vật lý: Amoniac là chất khí không màu, có mùi khai, là một chất khí độc, tan nhiều trong nước 2 Tính chất hóa học : Trên nguyên tử nitơcủa amoniac có cặp electron tự do nên amoniac có tính bazơ và có thể xảy ra phản... tách lỏng/hơi 4 5 6 Bồn chứa NH3 PHƯƠNG TRÌNH TRONG THÁP TỎNG HỢP NH3 N2 + 3H2 t = 360 ÷ 450 o C Xt : Fe, CaO, K2O,Al2O3 Tỉ lệ phản ứng : 1:3 , P=250 atm Hiệu suất p/ư : 25% lỏng 2NH3 + 92,4KJ 24 THÁP TỔNG HỢP NH3 25 PHÂN BÓN MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA NH3 CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC ĐIỀU CHẾ HNO3 26 NH3 DÙNG ĐỂ SẢN XUẤT PHÂN BÓN 27 SẢN XUẤT ACID NITRIC 28 ỨNG DỤNG NH3 TRONG CÔNG NGHỆ NHIỆT... trình cháy của quặng không những chỉ xảy ra giữa pirit và Oxy mà còn xảy ra giữa các pha rắn: FeS2 + 16 Fe2O3 = 11 Fe3O4 + 2 SO2 FeS + 10 Fe2O3 = 7 Fe3O4 + 4 SO2 FeS2 + 5Fe3O4 = 16 FeO + 2 SO2 FeS + 3 Fe3O4 = 10 FeO + SO2 Sản phẩm khí lò của quá trình đốt quặng pirit gồm có: SO2, SO3, Fe2O3, N2, O2 , H2O, HF, SiF4 -Đối với lưu huỳnh Quá trình đốt lưu huỳnh tương đối đơn giản vì sản phẩm của quá trình. .. nên amoniac có tính bazơ và có thể xảy ra phản ứng hóa học : NH3 + H+ → NH4+ Trong amoniac, nitơ có số oxi hóa thấp nhất nên amoniac có tính khử Ví dụ như trong phản ứng hóa học: 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl Amoniac tương đối kém bền bởi nhiệt Nó có thể bị phân hủy tại nhiệt độ cao theo phản ứng hóa học: 2NH → N + 3H Sản xuất điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm: -Thủy phân muối nitrat Mg3N2 (R) + 6H2O... dịch ammoniac hoặc cho vôi bột tác dụng với muối amoni 2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 +2H2O để làm khô khí NH3, cho khí đi qua KOH rắn hoặc CaO mới nung CÁCH SẢN XUẤT AMONIAC Trong công nghiệp hiện đại ngày nay phần lớn NH 3 (90%) được sản xuất theo phương thức Haber-Bosch với N2 từ không khí , H2 từ khí Mêtan (CH4) và nước CH4 + H2O → CO + 3H2 N2 + 3H2 → 2NH3 Ngoài phương pháp trên thì còn dùng... nồi hơi, tách bụi trong xyclon, lọc điện khô có nhiệt độ 300-400 o C đi vào công đoạn làm sạch khí để tách các tạp chất có hại đối với xúc tác và sấy khô - Quá trình tách bụi được thực hiện trong các thiết bị xyclon, lọc điện khô, tháp rửa - Quá trình tách các tạp chất hóa học được thực hiện trong các thiết bị: tháp rửa, lọc điện ướt, tháp sấy 2.4.Oxi hóa SO2 thành SO3 Phản ứng oxi hóa SO2 Oxi hóa... nhiệt, giảm thể tích và có sử dụng xúc tác Có 2 phương pháp tiếp xúc phương pháp tiếp xúc đơn: phương pháp tiếp xúc kép Đối với phương pháp tiếp xúc kép: chuyển khí sản phẩm từ sau lớp tiếp xúc 3 (hiệu suất 90%) đưa đi hấp thụ chế tạo axit sau đó gia nhiệt phản ứng ở 2 lớp sau nâng hiệu suất chuyển hoá luỹ tiến lên 99,5 %, đưa đi hấp thụ lần 2 sau đó phóng không Có hai dạng xúc tác được sử dụng: Xúc... liệu quặng natriđiện, có ítsản xuất tỪN và O - phương 2: hồ quang ở to cao 2 2 (kk) phản ứng: N2 + O2 -> NO NO + O2 -> NO2 3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO => phương pháp này tiêu hao năng lượng điện nên hạn chế quy mô công nghiệp -phương pháp 3: oxi hóa NH3 bằng oxy không khí giai đoạn 1: oxi hóa NH3 thành NO (phương pháp tiếp xúc) – tùy điều kiện và chất phản ứng mà xảy ra theo các phản ứng: 4NH3 + 5O2 -> 4NO ... bị ngộ độc xúc tác, giá thành đắt Hiện dùng kim loại khác như: Rh, Ir, Pd…mặc dù hoạt tính thấp Pt Xúc tác phi kim loại: sử dụng rộng rãi để oxi hóa SO2 công nghiệp bao gồm số oxit kim loại như:... (2) 4NH3 + 3O2 -> 2N2O+ 6H2O (3) Ví dụ:theo phản ứng (1) 4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O xúc tác hợp kim Pt- Rh (5-10% Rh) áp suất thường to :750 - 850 oC hỗn hợp NH3 không khí có nồng độ 10-11% => Thường