Производство серной кислоты нитрозным способом

Производство серной кислоты нитрозным способом.

  Технологическая схема производства серной кислоты контактным путём хорошо
известна из школьных учебников. В нашей стране используется  и  другой,  так
называемый нитрозный, способ её получения.
  На первой  стадии,  одинаковой  для  обоих  методов,  получают  сернистый
ангидрит CO2. Исходным  сырьём  может  быть,  в  принципе,  любое  вещество,
содержащее серу: природные сульфиды железа (прежде  всего,  пирит  FeS2),  а
также сульфиды  меди  и  никеля,  сульфидные  полиметаллические  руды,  гипс
CaSO4.2H2O и  элементарные  сера.  Всё  больше  и  больше  используют  газы,
которые выделяются при переработке  и  сжигании  горючих  ископаемых  (угля,
нефти), содержащих соединения серы.
  Полученный SO2 окисляют до H2SO4,  используется  для  этого  в  нитрозном
методе используется окислы азота. С этой стадии оба метода  отличаются  друг
от друга.
  В специальной окислительной башне 3 смешивают окись  азота  NO  и  NO2  с
воздухом в таком соотношении, чтобы половина имеющихся NO и NO2.
                               2NO + O2 ( 2NO2
  В результате газовая смесь содержит равные NO и NO2. Она подаётся в башни
4 и 5, орошаемые 75% -  ной  серной  кислотой;  здесь  смесь  окислов  азота
поглощается с образованием нитрозиллерной кислоты:
                     NO + NO2 + 2H2SO4 (2NO(HSO4) + H2O
  Раствор нитрозиллерной кислоты в  серной  кислоте,  называемый  нитрозой,
орошает башни 1 и 2, куда противотоком поступает SO2 и добавляется  вода.  В
результате гидролиза нитрозиллерной кислоты образуется азотная кислота:
                         NO(HSO4) + H2O(H2SO4 + HNO2
  Она - то и окисляет SO2 по уравнению:
                           SO2 + 2HNO2(H2SO4 + 2NO
  В нижней части башен 1 и  2  накапливается  75%  -  ная  серная  кислота,
естественно, в большем количестве, чем её было  затрачено  на  приготовление
нитрозы (ведь добавляется «новорождённая» серная кислота).  Окись  азота  NO
возвращается снова на окисление. Поскольку некоторое количество её  меряется
с  выхлопными  газами,  приходится  добавлять  в  систему   HNO3,   служащую
источником окислов азота.
  Недостаток башенного метода состоит в том, что полученная серная  кислота
имеет концентрацию лишь 75% (при большей концентрации  плохо  идёт  гидролиз
нитрозиллерной кислоты).  Концентрирование  же  серной  кислоты  упариванием
представляет дополнительную трудность. Преимущество этого метода в том,  что
примеси содержащиеся в SO2, не влияют на ход процесса, так что исходный  SO2
достаточно очистить от пыли,  т.е.  механических  загрязнений.  Естественно,
башенная серная кислота бывает  недостаточно  чистой,  что  ограничивает  её
применение.