خط تولید اسید سولفوریک

خط تولید اسید سولفوریک

گروه صنعتی هیمورا خط تولید اسید سولفوریک خود را با قابلیت تولید اسید سولفوریک با درصد خلوص بسیار بالا در یکی از خطوط تولید صنایع شیمیایی طراحی نموده است. اسید سولفوریک برای نخستین بار توسط جابربن حیان کشف شد. در گذشته اسید سولفوریک با نام جوهر گوگرد خوانده می شد، اسیدی بسیار قوی است که با هر درصدی از آب حل می شود و فرمول شیمیایی آن H₂SO₄ است. این اسید یکی از ترکیبات بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف می باشد. اسید سولفوریک بصورت صنعتی در کارخانجات مواد شیمیایی تولید شده، برای تهیه هزاران ترکیب مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. درصد بالای مصرف اسید سولفوریک برای تهیه کودهای سولفاته مانند سولفات آمونیوم و همینطور تولید اسید فسفریک است. خود اسید فسفریک نیز برای تهیه کودهای فسفاته کاربرد دارد. همچنین میزان قابل توجهی از اسید سولفوریک در صنایع تولید فلزات مورد استفاده قرار می گیرد.

خواص فیزیکی اسید سولفوریک: این اسید به شکل مایع، با نقطه جوش بالا است. دارای ویسکوزیته (گرانروی) بالایی می باشد. این امر موجب می شود به خوبی و به هر نسبتی با آب حل شده و محلول های مختلف اسیدی بوجود آورد.

فرآیند تولید اسید سولفوریک

عمده ترین روش تولید اسید سولفوریک استفاده از فرآیند مجاورت (تماسی) است که دارای چهار مرحله می باشد.

• استخراج گوگرد
• تبدیل گوگرد به گوگرد دی اکسید
• تبدیل گوگرد دی اکسید به گوگرد تری اکسید
• تبدیل گوگرد تری اکسید به اسید سولفوریک

اصلی ترین منبع تهیه گوگرد برای خط تولید اسید سولفوریک، نفت و گاز طبیعی است. بعضی ترکیبات آلی و معدنی (هیدورژن سولفید) نیز دارای گوگرد هستند که آنها نیز باید از نفت یا گاز طبیعی که به عنوان سوخت یا مواد خام شیمیایی به کار می روند استخراج شود. سنگ معدن بسیاری از فلزات (مس، روی، مولیبدن، نیکل) نیز به صورت ترکیب سولفیدی هستند که در زمان استحصال، گاز گوگرد دی اکسید تولید می کنند.

گوگرد عنصری با خلوص بالا، به صورت مذاب درآمده سپس به کوره احتراق منتقل می شود. در کوره احتراق با دمای حدود 1000 درجه سانتی گراد گوگرد مذاب به گوگرد دی اکسید تبدیل می شود. گاز گوگرد دی اکسید به همراه کاتالیست پنتا اکسید وانادیم به برج مخصوصی که دارای چهار لایه بوده وارد می گردد. در هر لایه این برج مقدار کاتالیست متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه گوگرد دی اکسید به گوگرد تری اکسید تبدیل می شود.

گاز گوگرد تری اکسید خارج شده از برج وارد مبدل گرمایی دیگری شده و تا حدودی خنک می شود. سپس وارد برج اولئوم وبعد وارد برج نهایی یا برج اسید می گردد. در این برج گاز SO3  و اسید سولفوریک، در خلاف جهت همدیگر حرکت می کنند. طوری که اسید سولفوریک به شکل پاششی از بالای برج به پایین حرکت می کند و گاز از پایین به بالای برج روان می شود. طی این حرکت گاز SO3 جذب اسیده شده و اولئوم (اسید سولفوریک دود کننده یا پیروسولفوریک اسید H2S2O7 ) بوجود می آید که همان اسید سولفوریک با درصد بالایی از گوگرد تری اکسید است. در آخرین مرحله از این فرآیند اسید سولفوریک با درصد معین وغلظت دلخواه از ترکیب آب با پیرو اسید سولفوریک بدست می آید.

کاربرد های محصول خروجی خط تولید اسید سولفوریک

• در ترکیب الکترولیت باطری های مختلف از اسید سولفوریک استفاده می گردد.
• برای تولید اسیدهایی مانند اسید نیتریک و اسید کلریدریک استفاده می شود.
• در استخراج فلزات همانند مس، روی، سرب و تغلیظ آنها مورد مصرف قرار می گیرد.
• اسید سولفوریک به عنوان تثبیت کننده رنگ پارچه و نخ در صنایع نساجی کاربرد دارد.
• در تولید کود آمونیوم سولفات که یکی از کودهای پرمصرف کشاورزی است کاربرد دارد.
• در صنایع آهن و فولاد برای بازیافت گازهای آمونیاک که باعث تولید نمک آمونیوم سولفات می شود استفاده دارد.
• اسید سولفوریک برای تولید نمک های سولفات مس، منگنز، نیکل، آهن، سدیم، آلومینیم و روی استفاده می شود.
• درصنعت چرم برای حذف چربی، و در صنعت لاستیک سازی برای شستشو و کنترل اسیدیته مورد استفاده واقع می شود.
• اسید سولفوریک در تصفیه آب و پساب ها و کنترل اسیدیته احیای رزین های مبدل یونی برای رسوب دهی یون ها و در نهایت تصفیه آب از نظر یونی استفاده می شود.
• بخاطر مصرف بسیار زیاد اسید سولفوریک در صنعت و کشاورزی، میزان مصرف این اسید در یک کشور را می توان به عنوان شاخص در جهت پیشرفت اقتصادی یک جامعه صنعتی منظور کرد.

لیست تجهیزات اصلی مورد استفاده در خط تولید اسید سولفوریک

تجهیزات مورد استفاده در این خط تولید کلا در شش قسمت دسته بندی شده اند. که به طور اختصار بعضی از آنها ذکر می شود.

• بخش ذوب گوگرد : انبارگوگرد، تسمه نقاله، مخزن ذوب سریع گوگرد با قطر 2600 و دارای همزن، مخزن گوگرد تصفیه شده ، مخزن گوگرد مایع، پمپ فیلترو …
• بخش سوزانیدن سولفورو بخش تبدیل کار: انواع مخزن ها، پمپ ها، فیلترها، همچنین مبدل ها و …
• بخش جذب خشک محصول نهایی : برج جذب کننده خشک، کولر اسیدی برج، سیرکولاتور پمپ اسیدی و …
• دستگاه تصفیه گاز: انواع پمپ های اسیدی و قلیائی، مخزن زیرزمینی ، پمپ مخزن زیرزمینی و …
• دستگاه های بخش حرارتی : انواع هیترها با درجه حرارت بسیار بالا و پایین، مبدل ها و …
• تجهیزات بخش الکتریکی : کابین کنترل ولتاژ پایین، کابین کنترل موضعی و …