Ứng dụng của H2SO4 sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc
Phương Pháp Tiếp Xúc Trong Sản Xuất H₂SO₄
Phương pháp tiếp xúc là technology hiện nay đại và phổ biến đổi nhất để sản xuất axit sunfuric (H₂SO₄) trong công nghiệp. Phương pháp này có hiệu suất cao, mang đến phép sản xuất H₂SO₄ cùng với độ đậm đặc lên đến 98%, mặt khác ít tạo 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 từ công nghiệp luyện kim.
Không khí cung cấp O₂ nhằm lão hóa SO₂ thành SO₃.
Sản phẩm nhận được
Axit sunfuric đậm sệt (H₂SO₄ 98%) – Dùng vào công nghiệp.
Oleum (H₂S₂O₇) – Dùng nhằm pha trộn H₂SO₄ với độ đậm đặc mong ham 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 diêm sinh trong ko khí: S + O₂ → SO₂
Hoặc nung quặng pyrit: 4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂
Cách 2: Oxi Hóa SO₂ Thành SO₃
Điều khiếu nại phản ứng:
Xúc tác: V₂O₅ (Vanadi(V) oxit).
Nhiệt độ: 450 – 500°C.
Áp suất: 1 – 2 atm.
Phản ứng hóa học: 2SO₂ + O₂ → 2SO₃
Bước 3: Hấp Thụ SO₃ Để Tạo H₂SO₄
SO₃ ko thể hòa tan thẳng vào nước vì sẽ tạo ra ra sương mù axit sunfuric, rất khó khăn kiểm tra.
Giải pháp: Hấp thụ SO₃ vào H₂SO₄ loãng nhằm tạo ra Oleum (H₂S₂O₇).
Phản ứng hóa học: SO₃ + H₂SO₄ → H₂S₂O₇
Cách 4: Pha Loãng Oleum Để Thu H₂SO₄ 98%
Phản ứng pha loãng: H₂S₂O₇ + H₂O → 2H₂SO₄
Mục tiêu: Thu được axit sunfuric 98% tinh khiết, sẵn sàng sử dụng vào công nghiệp.
3. Sơ Đồ Quy Trình Sản Xuất H₂SO₄
Đốt diêm sinh 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 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 buồng chì (Cũ, ít dùng)
Nguyên liệu
Lưu huỳnh (S), quặng pyrit (FeS₂), khí SO₂
SO₂ từ đốt lưu hoàng hoặc khí thải công nghiệp
Xúc tác
V₂O₅
NO₂ (khí oxit nitơ)
Nhiệt độ phản ứng
450 – 500°C
Ở nhiệt độ độ thông thường
Hiệu suất
98%
60 – 70%
Nồng độ axit thu được
98%
70% (phải cô đặc thêm)
Tính thân thiện cùng với môi ngôi trường
Ít ô nhiễm hơn
Gây ô nhiễm và 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 rửa kim chủng loại trước Khi mạ.
Xử lý nước thải: Điều chỉnh pH, chủng loại bỏ kim chủng loại nặng trĩu.
Sản xuất hóa chất: Axit nitric (HNO₃), vật liệu nhựa, dung dịch nhuộm.
Chế biến đổi dầu lửa: Tinh chế xăng dầu, chủng loại quăng quật tạp chất hữu cơ.
Ắc quy chì (Pb-Acid): Dùng làm chất điện phân.
6. Câu Hỏi Thường Gặp Về Phương Pháp Tiếp Xúc
Tại sao không hít vào SO₃ thẳng vào nước để tạo H₂SO₄?
Vì tạo ra sương mù axit cực kỳ nguy hiểm và khó kiểm tra.
sản xuất sulfuric acid sao cần thiết xúc tác V₂O₅ vào phản ứng SO₂ + O₂ → SO₃?
Vì phản ứng này diễn ra chậm rãi ở sức nóng độ thông thường, V₂O₅ giúp tăng tốc độ phản ứng và nâng cao hiệu suất lên 98%.
H₂SO₄ hoàn toàn có thể phát triển kể từ khí thải công nghiệp không?
Có, nhiều Nhà CửA máy tận dụng khí SO₂ kể từ công nghiệp luyện kim để sản xuất H₂SO₄, giảm ô nhiễm và độc hại môi trường.
7. Kết Luận – Sản Xuất H₂SO₄ Bằng Phương Pháp Tiếp Xúc
H₂SO₄ công nghiệp được sản xuất công ty yếu đuối bởi cách xúc tiếp, bao gồm 4 giai đoạn chính:
Đốt S hoặc FeS₂ để tạo SO₂.
Oxi hóa SO₂ thành SO₃ (xúc tác V₂O₅).
Hấp thụ SO₃ vào H₂SO₄ loãng nhằm tạo ra oleum.
Pha loãng oleum với nước nhằm thu H₂SO₄ 98%.
Phương pháp này có hiệu suất cao (~98%) và ít độc hại hơn cách buồng chì.
H₂SO₄ có kha khá nhiều phần mềm vào phân bón, luyện kim, hóa chất, dầu mỏ và xử lý nước thải.
Nhờ công nghệ hiện đại, tạo ra H₂SO₄ bởi phương pháp tiếp xúc không chỉ giúp đáp ứng nhu cầu nhu cầu công nghiệp mà còn góp phần bảo đảm an toàn môi trường bằng cách hạn chế khí thải độc hại.
