Последовательность аппаратов, используемых для получения серной кислоты контактным способом, и их назначение:
- Печь для обжига колчедана (пиритная печь):
- Назначение: Осуществление реакции обжига пирита (FeS2) для получения диоксида серы (SO2).
- Реакция: $$4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2$$
- Очистительная колонна (циклон, электрофильтр, промывная башня):
- Назначение: Удаление пыли и других примесей из газовой смеси, содержащей SO2. Это необходимо для предотвращения отравления катализатора на последующих стадиях.
- Сушильная башня:
- Назначение: Удаление влаги из очищенного диоксида серы, так как вода также может дезактивировать катализатор.
- Контактный аппарат (конвертер):
- Назначение: Окисление SO2 до триоксида серы (SO3) в присутствии катализатора (обычно оксида ванадия V - V2O5).
- Реакция: $$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$$
- Абсорбционная башня (олеумная башня):
- Назначение: Поглощение SO3 серной кислотой с образованием олеума (раствора SO3 в H2SO4). Олеум затем разбавляют водой для получения серной кислоты нужной концентрации.
- Реакция: $$SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7$$
- Башня гидратации:
- Назначение: Разбавление олеума водой для получения концентрированной серной кислоты.
- Реакция: $$H_2S_2O_7 + H_2O \rightarrow 2H_2SO_4$$