Tác Động Môi Trường và Xử Lý Chất Thải Acid sulfuric
Tác Động Môi Trường và Xử Lý Chất Thải Acid sulfuric
Blog Article
Quy Trình Sản Xuất Acid sulfuric Công Nghiệp (Phương Pháp Tiếp Xúc)
Ứng dụng của Sulfuric acid trong Công nghiệp và Đời sống
Sulfuric acid (H₂SO₄) không chỉ là một trong những hợp chất vô cơ quan trọng nhất trong hóa học, mà còn được mệnh danh là "xương sống của nền công nghiệp hóa chất". Khối lượng tiêu thụ Axit sunfuric hằng năm là một chỉ số quan trọng phản ánh trình độ phát triển công nghiệp của một quốc gia. Từ sản xuất phân bón, luyện kim, dầu khí, đến ngành công nghiệp nhẹ như dệt nhuộm, xử lý nước – đâu đâu cũng có sự hiện diện của Axit sunfuric.
1. Ứng dụng trong sản xuất phân bón
Đây là lĩnh vực tiêu thụ Acid sulfuric lớn nhất, chiếm khoảng 60–70% tổng lượng sử dụng toàn cầu.
a) Sản xuất phân super photphat (SSP)
* Phản ứng giữa H₂SO₄ và quặng photphat tạo ra Ca(H₂PO₄)₂ – dạng phân dễ hấp thu hơn cho cây trồng.
* Phản ứng: Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ + 4H₂O → 2Ca(H₂PO₄)₂·H₂O + CaSO₄·2H₂O
b) Sản xuất axit phosphoric (H₃PO₄)
* H₃PO₄ được sử dụng để điều chế các loại phân DAP, MAP – phân bón phổ biến toàn cầu.
* H₂SO₄ đóng vai trò quan trọng trong tách P₂O₅ từ quặng apatit.
[img]https://bommanggodo.com/wp-content/uploads/2022/04/Axit-sunfuric-la-gi.jpg.webp[/img]
2. Nguyên liệu và sản phẩm
Nguyên liệu chính:
* Lưu huỳnh nguyên chất (S) – có thể lấy từ khai thác mỏ hoặc phụ phẩm của ngành lọc hóa dầu.
* Không khí hoặc oxy – cung cấp O₂ cho quá trình đốt và oxy hóa.
* Nước tinh khiết – để kết hợp với SO₃ tạo ra H₂SO₄.
Sản phẩm chính:
* Sulfuric acid (98% – 99%)
* read more Có thể tạo thêm oleum (H₂S₂O₇) nếu cần vận chuyển hoặc sử dụng đặc biệt.
3. Các giai đoạn trong quy trình sản xuất Acid sulfuric
Giai đoạn 1: Đốt lưu huỳnh tạo SO₂
* Lưu huỳnh rắn được nấu chảy và bơm vào buồng đốt với không khí.
* Phản ứng xảy ra:
S + O₂ → SO₂ (tỏa nhiệt)
> Đây là phản ứng đơn giản nhưng cần kiểm soát chặt để tránh tạo SO₃ sớm, gây lắng cặn và mất hiệu suất.
Giai đoạn 2: Làm sạch khí SO₂
Trước khi vào tháp phản ứng, khí SO₂ cần được làm sạch để loại bỏ:
* Bụi
* Asen (có thể làm hỏng xúc tác)
* Hơi nước
Quá trình làm sạch gồm:
* Lọc bụi thô
* Rửa khí bằng nước hoặc axit loãng
* Làm khô bằng Acid sulfuric đặc (hút ẩm)
Giai đoạn 3: Oxy hóa SO₂ thành SO₃ (trong tháp xúc tác)
* Khí SO₂ sạch được trộn với không khí và cho đi qua tháp chứa xúc tác V₂O₅.
* Phản ứng thuận nghịch:
2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ (xúc tác V₂O₅, T = 400–450°C)
#Điều kiện tối ưu:
* Nhiệt độ: \~450°C (nhiệt độ quá cao làm giảm hiệu suất)
* Áp suất: \~1–2 atm
* Dùng nhiều tầng xúc tác để tăng hiệu suất lên đến 97–98%
Giai đoạn 4: Hấp thụ SO₃ tạo Acid sulfuric
* SO₃ sinh ra được hấp thụ vào Sulfuric acid đặc 98% để tạo thành oleum (H₂S₂O₇):
SO₃ + H₂SO₄ → H₂S₂O₇
* Sau đó, oleum được pha loãng với nước tạo ra Acid sulfuric ở nồng độ mong muốn:
H₂S₂O₇ + H₂O → 2H₂SO₄
> Lưu ý: Tránh cho SO₃ phản ứng trực tiếp với nước vì sẽ tạo sương mù axit nguy hiểm và khó thu hồi.
Report this page