SPIS TREŚCI
Str.
Przedmowa.............- 9
Wstęp ...................- 10
Część pierwsza WIADOMOŚCI OGÓLNE
I. Własności kwasu siarkowego ........... U
1. Podstawowe wiadomości o własnościach i zastosowaniu kwasu
siarkowego ........ 11
2. Własności trójtlenku siarki , . . . ,......14
3. Własności mieszanin kwasu siarkowego z wodą i trójtlenkiem
siarki . .....- 16
Temperatura krystalizacji. Gęstość. Ciepło właściwe. Prężność paty i temperatura wrzenia. Ciepła tworzenia się, rozpuszczania i parowania. Lepkość. Przewodnictwo elektryczne
4. Gatunki technicznego kwasu siarkowego , 23
II. Metody wytwarzania kwasu siarkowego . - . 25
1. Metody wytwarzania kwasu siarkowego w obecności tlenków
azotu , , , r?5
Metoda komorowa. Metoda wieżowa, Stężanie komorowego i wie żowego kwasu siarkowego. Wzmianka historyczna
2. Metoda kontaktowa . 28
,111. Surowce przemysłu kwasu siarkowego......., 30
1. Siarka . 31
Własności. Rudy zawierające siarkę rodzimą, Otrzymywanie, Sas losowanie
2. Piryty . ....... 37
Piryt. Piryt flotacyjny. Piryt węglowy. . Magazynowania pirytu
3. Siarczany . 43
4. Przemysłowe produkty odpadkowe zawierające siarkę , , , 45 Gazy odlotowe z pieców hutniczych. Gazy spalinowe. P:
Kwaśne odpadki porafinacyjne. Roztwory (ługi) potra vj
IV. Magazynowanie i przewóz kwasu siarkowego . 49
1. Magazynowanie kwasu siarkowego. . . . . , - - - - 49 2. Przewóz kwasu siarkowego....., . , , , 52
3. Pompowanie kwasu siarkowego..........53
Pompy. Rurociągi. Armatura
Literatura do części pierwszej...........
Częśćdruga
WYTWARZANIE DWUTLENKU SIARKI
Str.
V. Przygotowanie surowca.............60
1. Rozdrabnianie pirytu............ . 60
Łamacz szczękowy. Łamacz walcowy. Sito bębnowe. Wyposażenie oddziału rozdrabniania. Określanie stopnia rozdrobnienia
2. Suszenie pirytu flotacyjnego...........68
VI. Fizykochemiczne podstawy prażenia rud siarkowych . 72
t
1. Reakcje prażenia surowców siarkonośnych.......72
Prażenie pirytu. Skład gazu z prażenia. Objętość gazu i zużycie powietrza podczas procesu prażenia. Wypałki i stopień wyprażenia
-~- siarki. Skład i własności wypałków
2. Ciepło spalania surowców siarkonośnych i temperatura prażenia 80 Ciepło spalania. Temperatura zapalania się pirytu. Teoretyczna temperatura spalania się pirytu. Rzeczywista temperatura spalania
się pirytu
3. Szybkość prażenia surowców siarkonośnych......83
Spiekanie się pirytu
4. Rozkład siarczanu wapniowego..........92
VVII. Piece prażalni oraz ich obsługa...........94
1. Piece mechaniczne do prażenia pirytu........94
Budowa pieców mechanicznych. Ruch pieców mechanicznych, Cechy szczególne procesu prażenia pirytów flotacyjnych i węglowych. Możliwości intensyfikacji pracy pieców m^s^sair^rr-;.^
2. Piece zawiesinowe do prażenia pirytu . . , . 103
Budowa pieców, Ruch pieców :r~-..-^:~-r--.i: -, r;vi:
3. Piece obrotowe..............Lii
4. Dowóz pirytu do pieców i usuwanie wypaików.....115
Dowóz pirytu do oddziału prażalni. Wylądowanie : ......~ - ~
5. Wykorzystanie wypałków . . . :1
Odzyskiwanie metali nieżelaznych z wypaTków pH.: . ^ - .;.:..-kanie (aglomeracja) wypaików
6. Piece do spalania siarki............123
Obrotowe piece bębnowe. Piece komorowe. Piece do spalania siarki rozpylonej. Spalanie siarki w piecach do pirytu
7. Piece do rozkładu siarczanu wapniowego.......129
8. Wykorzystanie ciepła pieców prażalni........132
VIII. Odpylanie gazu z prażalni ............133
1. Stężenie pyłu w gazie z prażalni..........133
2. Sposoby mechaniczne odpylania gazów . . . . . . . 134
Opadanie pyłu pod działaniem siły ciężkości. Odpylanie gazu pod działaniem siły odśrodkowej
3. Elektryczne odpylanie gazów...........140
Teoretyczne podstawy procesu. Filtry elektryczne. Aparatura
elektryczna
IX. Stężanie i skraplanie dwutlenku siarki...... . . 147
1. Metody z obiegiem kołowym cieczy absorbującej.....149
Absorpcja wodą. Absorpcja roztworem amoniaku. Metoda ksylidy-
nowa
Str.
2. Metody zasadowo-kwasowe...........156
3. Skraplanie dwutlenku siarki . . .........158
4. Zastosowanie stężonego gazowego i skroplonego dwutlenku siarki 161
Literatura do części drugiej -. . . .........162
Częśćtrzecia
- - -- -
WYTWARZANIE KWASU SIARKOWEGO W OBECNOŚCI TLENKÓW AZOTU
X. Fizykochemiczne podstawy procesu komorowego..... 163
1. Tlenki azotu w gazach systemów komorowych i wieżowych . . 163 Własności tlenków azotu. Równowaga i szybkość reakcji utleniania się tlenku azotu. Tworzenie się i dysocjacja czterotlenku azotu. Tworzenie się trójtlenku azotu
2. Absorpcja tlenków azotu w kwasie siarkowym......168
Ogólne wiadomości teoretyczne z zakresu absorpcji gazów w cieczach. Tworzenie się nitrozy. Szybkość absorpcji tlenków azotu w kwasie siarkowym
3. Reakcje między dwutlenkiem siarki a nitrozą......182
Reakcje tworzenia się kwasu siarkowego w procesie komorowym. Szybkość procesu tworzenia się kwasu
4. Wydzielanie tlenków azotu z nitrozy (denitracja)......194
XI. Aparatura systemów wieżowych i komorowych......190
1. Wieże i komory lk?-
Wieże. Wypełnienie wież i opór systeraa
2. Aparatura do wprowadzania i przesyłania cieczy oraz gai.
Urządzenia do zraszania i rozbryzgiwania. C:,:ooni;v. .: ... . .
kwasu obiegowego oraz górne zbiorniki kwasu. Wentylatory co
gazów odlotowych. Łapacze kropel. Aparatura wytwarzaj ći ca tlenili
azotu dla systemów komorowych i wieżowych
XII. Ruch systemów wieżowych i komorowych . . . 220
1. Warunki prowadzenia procesu technologicznego w systemie wieżowym................220
Schemat zraszania. Ilość cieczy zraszającej,, natężenie i v-ieic-krc.~,p.ci::
+ zraszania. Stężenie kwasu zraszającego. Temperatura i siąie-iie
tlenków azotu w kwasie zraszającym. Stężenie dwutlenki siarki
w gazach wprowadzanych do systemu wieżowego. Przygoi.o-.vsme
tlenków azotu do absorpcji. Bilans cieplny systemu wiecowego
i schemat chłodzenia kwasu. Kontrola procesu wieżowego
2. Wskaźniki zużycia surowców i energii w systemach wieżowych 231
Zużycie surowców. Zużycie energii
3. Warunki prowadzenia procesu technologicznego w systemie ko-.
morowym....... 235
4. Uzupełnianie strat tlenków azotu..........237
Otrzymywanie tlenku azotu przez utlenianie amoniaku
5. Intensyfikacja i udoskonalenie metod wytwarzania kwasu siarkowego w obecności tlenków azotu . ,.......238
XIII. Stężanie kwasu siarkowego............ 241
1. Fizykochemiczne podstawy procesu stężania kwasu siarkowego , 242
Str.
2. Bezprzeponowe metody stężania kwasu siarkowego . 245
Schematy instalacji. Aparatura. Warunki prowadzenia procesu technologicznego w instalacjach do stężania. Kontrola ruchu instalacji do stężania kwasu siarkowego
3. Metody przeponowe stężania kwasu siarkowego.....258
Instalacje pracujące na zasadzie kolumn deflegmacyjnych. Instalacje próżniowe
4. Otrzymywanie stężonego kwasu siarkowego w systemach wieżowych................264
5. Wykorzystanie systemu wieżowego do stężania kwasu odpadkowego . ............268
6. Rozkład kwasu siarkowego..... .....269
7. Dalsze zagadnienia z dziedziny stężania kwasu siarkowego . . 270 Literatura do części trzeciej....... 272
Część czwarta WYTWARZANIE KWASU SIARKOWEGO METODĄ KONTAKTOWĄ
XIV. Oczyszczanie i suszenie dwutlenku siarki . ........
1. Dokładne oczyszczanie gazu .
Aparatura do dokładnego oczyszczania gazu, Buch oddziału dokładnego oczyszczania gazu. Kontrola ruchu cddzisiu dokładnego oczyszczania gazu. Dokładne oczyszczania gazu według sposolia stosowanego w fabryce Tientielewa. Nowoczesne schematy dOiłsSnego
oczyszczania gazu
2. Wydzielanie związków arsenu i selenu z kwasu użytego do mycia
gazów z prażalni . ^ -
Usuwanie z kwasu związków arsenu. Zużytkowanie e;;a:r-.;
wego
3. Suszenie gazu . . 286
Absorpcja pary wodnej w kwasie siarkowym, Wieże susz?-- :.-.-.--.-trola pracy wież suszących, Filtrowanie gasu
XV. Fizykochemiczne podstawy utleniania dwutlenku smrki na k^rnla^iach
1. Reakcja utleniania dwutlenku siarki , . . , . . . . 29i Równowaga reakcji. Stopień przemiany w stania r; .voov.agi. Szybkość utleniania
2. Kontakty do utleniania dwutlenku siarki . 299
Katalizatory i aktywatory. Platynowe masy kontaktowe. v. masy kontaktowe. Oznaczanie aktywności katalitycznej n .--. . --
taktowych
3. Kinetyka i mechanizm procesu utleniania dwutlenku siarki na
kontaktach , . . . . , . . . . . . . . . 306
Platynowe masy kontaktowe. Wanadowe masy kontaktowe. Temperatury zapoczątkowania i urywania się reakcji kontaktowej. Tlenek
żelazowy
4. Zatrucie mas kontaktowych...........318
Wpływ zanieczyszczeń gazu z prażalni na masę kontaktową. Regeneracja kontaktu
5. Proces kontaktowego utleniania dwutlenku siarki . 323
Optymalna temperatura pracy. Obliczenie objętości masy kontaktowej niezbędnej do osiągnięcia określonego stopnia przemiany. Wpływ procesów dyfuzyjnych na szybkość reakcji. Opór przepływu. Stężenie optymalne dwutlenku siarki. Zastosowanie czystego tlenu do utleniania dwutlenku siarki na kontaktach. Prowadzenie procesu kontaktowego pod zwiększonym ciśnieniem
Str. XVI. Aparaty kontaktowe . ,. .........343
1. Instalacja kontaktowa z międzystopniowym wymiennikiem ciepła 344 Aparatura. Schemat instalacji kontaktowej. Ocena celowości schematu. Obliczanie aparatów kontaktowych z międzystopniową wymianą ciepła
2. Aparaty kontaktowe z wbudowanymi wymiennikami ciepła . . 354 Obliczenie teoretyczne ilości ciepła, którą należy odprowadzić. Aparaty rurowe z masą kontaktową w rurach. Aparaty kontaktowe z podwójnymi rurami wymiennika ciepła, zawierające masę kontaktową w przestrzeni między rurami. Porównanie i ocena różnych konstrukcji aparatów kontaktowyc',1
3. Schemat instalacji kontaktowej do przerobu gazów stężonych . 366 Kontrola ruchu instalacji kontaktowej
XVII. Absoi^cja trójtlenku siarki............368
1. Fizykochemiczne podstawy procesu.........368
Osiągalne stężenia oleum. Rozdział trójtlenku siarki między kilka absorberów. Mechanizm i szybkość absorpcji trójtlenku siarki w kwasie siarkowym i w oleum. Obliczenie produkcji oleum w przypadku, gdy do systemu wprowadza się z zewnątrz kwap siarkowy
2. Schematy i aparatura oddziałów absorpcji.......,v-:
Schematy, Chłodnice gazu. Wieże absorpcyjne. Chłodnice kwasu.
Zbiorniki. Filtry
3. Warunki prowadzenia procesu technologicznego i bilans cieplny
oddziału absorpcji . .......
Normy ruchowe. Bilans cieplny. Kontrola ruchu oddziału ab-,.-rpcj_
XVIII. Schematy wytwarzania kwasu siarkowego metodą kosit:^-:-v ;- . . 384
1. Schematy fabryk kwasu siarkowego kontaktowego prz-: r.: -
cych piryt...... 364
Schemat normalny. Schemat fabryki Tientieiewa. V. . i ; -
charakteryzujące proces wytwarzania kwasu Ela.:...,j r., .- :;
kontaktową
2. Schemat procesu kontaktowego opartego na przerobie siarki . . 3fe7
3. Wytwarzanie wysokoprocentowego oleum i trójtlenku siarki . . 389 Destylacja oleum. Wytwarzanie trójtlenku siarki metodą koirtaktowt!
4. Wytwarzanie kwasu siarkowego akumulatorowego ora^ ir:::! i;
siarkowego czystego (odczynnika chemicznego) . j.Qy.
Wytwarzanie kwasu akumulatorowego. Kwas siarkowy jako odczynnik
5. Wytwarzanie kwasu siarkowego metodą mokrej katalizy . . . 386 Literatura do części czwartej . 398
DODATEK. TABLICE UZUPEŁNIAJĄCE
I. Stężenia roztworów kwasu siarkowego i oleum w temp. 20 0C . . . 399
II. Własności fizyczne trójtlenku siarki...... . . . . 403
III. Temperatury krystalizacji roztworów kwasu siarkowego i oleum . . 403
IV. Gęstość roztworów kwasu siarkowego i oleum....... 406
V. Ciepła właściwe i entalpie roztworów kwasu siarkowego i oleum . . 411
VI. Ogólne prężności pary nad roztworami kwasu siarkowego i oleum . 413
8
SPIS TREŚCI
Str.
VII. Temperatury wrzenia roztworów kwasu siarkowego i oleum pod ciśnieniem 760 mm Hg...... . 413
VIII. Ciepła parowania wody . . , . ........- . 415
IX. Ciepła mieszania trójtlenku siarki z wodą........ 415
X. Lepkości roztworów kwasu siarkowego i oleum....... 418
XI. Elektryczne przewodnictwo właściwe roztworów kwasu siarkowego
i oleum w temp. 180C . . . , . . . . . . . . . . 419
XII. Ciepła właściwe różnych gazów pod stałym ciśnieniem . . . . . 419
XIII. Prężności SO2 i H2O nad roztworami wodnymi SO2....... 420
XIV. Własności skroplonego dwutlenku siarki......... 421
XV. Stężenia trójtlenku azotu w mieszaninie równocząsteczkowej NO + NOo 422
XVI. Temperatury krystalizacji nitrozy . ...... 422
XVII. Charakterystyki różnych wypełnień.......... 423
XVIII. Rozpuszczalność dwutlenku siarki w roztworach kwasu siarkowego
i oleum (prężność SO2 = 760 mm Hg) . . ..... 423
Skorowidz rzeczowy................. 424
