Phương Pháp Tiếp Xúc Trong Sản Xuất H₂SO₄
Phương pháp tiếp xúc là technology hiện tại đại và phổ biến đổi nhất nhằm phát triển axit sunfuric (H₂SO₄) trong công nghiệp. Phương pháp này còn có hiệu suất cao, đến phép phát triển H₂SO₄ với độ đậm đặc lên đến mức 98%, đồng thời ít gây ô nhiễm môi ngôi trường rộng so cùng với phương thức phòng chì truyền thống lâu đời.
1. Tổng Quan Về Phương Pháp Tiếp Xúc
Nguyên liệu chính
Lưu huỳnh (S), quặng pyrit (FeS₂) hoặc khí SO₂ kể từ công nghiệp luyện kim.
Không khí cung cung cấp O₂ nhằm oxi hóa SO₂ thành SO₃.
Sản phẩm thu được
Axit sunfuric đậm sệt (H₂SO₄ 98%) – Dùng trong công nghiệp.
Oleum (H₂S₂O₇) – Dùng nhằm pha trộn H₂SO₄ cùng với mật độ mong mong muốn.
2. Quy Trình Sản Xuất H₂SO₄ Bằng Phương Pháp Tiếp Xúc
Cách 1: Sản Xuất Khí SO₂ (Lưu Huỳnh Điôxit)
Nguyên liệu: Lưu huỳnh (S) hoặc quặng pyrit (FeS₂).
Phản ứng hóa học tập:
Đốt lưu huỳnh trong không khí: S + O₂ → SO₂
Hoặc nung quặng pyrit: 4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂
Cách 2: Oxi Hóa SO₂ Thành SO₃
Điều khiếu nại phản xạ:
Xúc tác: V₂O₅ (Vanadi(V) oxit).
Nhiệt độ: 450 – 500°C.
Áp suất: 1 – 2 atm.
Phản ứng hóa học tập: 2SO₂ + O₂ → 2SO₃
Bước 3: Hấp Thụ SO₃ Để Tạo H₂SO₄
SO₃ không thể hòa tan thẳng vào nước vì sẽ tạo nên ra sương mù axit sunfuric, vô cùng khó rà soát.
Giải pháp: Hấp thụ SO₃ vào H₂SO₄ loãng để tạo Oleum (H₂S₂O₇).
Phản ứng hóa học tập: SO₃ + H₂SO₄ → H₂S₂O₇
Bước 4: Pha Loãng Oleum Để Thu H₂SO₄ 98%
Phản ứng trộn loãng: H₂S₂O₇ + H₂O → 2H₂SO₄
Mục tiêu: Thu được axit sunfuric 98% tinh khiết, sẵn sàng sử dụng trong công nghiệp.
3. Sơ Đồ Quy Trình Sản Xuất H₂SO₄
Đốt lưu huỳnh hoặc FeS₂ → Tạo SO₂.
Oxi hóa SO₂ thành SO₃ (xúc tác V₂O₅, 450°C).
Hấp thụ SO₃ vào H₂SO₄ loãng → Tạo Oleum.
Pha loãng Oleum cùng với nước → Thu H₂SO₄ 98%.
4. So Sánh Phương Pháp Tiếp Xúc & Phương Pháp Buồng Chì
Tiêu chí
Phương pháp xúc tiếp (Hiện đại)
Phương pháp phòng chì (Cũ, ít dùng)
Nguyên liệu
Lưu huỳnh (S), quặng pyrit (FeS₂), khí SO₂
SO₂ từ đốt lưu huỳnh hoặc khí thải công nghiệp
Xúc tác
V₂O₅
NO₂ (khí oxit nitơ)
Nhiệt độ phản ứng
450 – 500°C
Ở nhiệt độ độ thường
Hiệu suất
98%
60 – 70%
Nồng độ axit thu được
98%
70% (phải cô quánh thêm)
Tính thân thiện với môi ngôi trường
Ít ô nhiễm và độc hại hơn
Gây độc hại khí NO₂
5. Ứng Dụng Của H₂SO₄ Công Nghiệp
Sản xuất phân bón: Super photphat (Ca(H₂PO₄)₂), ammonium sunfat ((NH₄)₂SO₄).
Luyện kim: Tẩy cọ kim loại trước lúc mạ.
Xử lý nước thải: thay đổi pH, loại bỏ kim chủng loại nặng.
Sản xuất hóa hóa học: Axit nitric (HNO₃), vật liệu bằng nhựa, dung dịch nhuộm.
Chế biến đổi dầu lửa: Tinh chế xăng dầu, loại bỏ tạp hóa học cơ học.
Ắc quy chì (Pb-Acid): Dùng thực hiện hóa học điện phân.
6. Câu Hỏi Thường Gặp Về Phương Pháp Tiếp Xúc
Tại sao ko hít vào SO₃ trực tiếp vào nước nhằm tạo nên H₂SO₄?
Vì tạo sương mù axit rất nguy hiểm và khó kiểm soát.
Tại sao cần thiết xúc tác V₂O₅ trong phản ứng SO₂ + O₂ → SO₃?
Vì phản ứng này ra mắt chậm chạp ở sức nóng độ thường, V₂O₅ giúp tăng tốc độ phản ứng và nâng lên hiệu suất lên 98%.
H₂SO₄ hoàn toàn có thể tạo ra từ khí thải công nghiệp không?
Có, nhiều Nhà CửA máy tận dụng khí SO₂ kể từ công nghiệp luyện kim để phát triển H₂SO₄, giảm ô nhiễm và độc hại môi ngôi trường.
7. quy trình sản xuất h2so4 Luận – Sản Xuất H₂SO₄ Bằng Phương Pháp Tiếp Xúc
H₂SO₄ công nghiệp được phát triển công ty yếu đuối bằng phương pháp tiếp xúc, bao gồm 4 mức độ chủ yếu:
Đốt S hoặc FeS₂ để tạo ra SO₂.
Oxi hóa SO₂ thành SO₃ (xúc tác V₂O₅).
Hấp thụ SO₃ vào H₂SO₄ loãng nhằm tạo oleum.
Pha loãng oleum với nước nhằm thu H₂SO₄ 98%.
Phương pháp này còn có hiệu suất cao (~98%) và ít ô nhiễm và độc hại rộng cách phòng chì.
H₂SO₄ có khá nhiều phần mềm vào phân bón, luyện kim, hóa hóa học, dầu mỏ và xử lý nước thải.
Nhờ technology phát triển, tạo ra H₂SO₄ bởi phương pháp xúc tiếp không chỉ góp đáp ứng nhu yếu công nghiệp mà còn phải thêm phần bảo đảm an toàn môi trường bằng cách giảm khí giả độc hại.