Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ТА ТВ ТГ ТЕ ТИ ТО ТР ТУ ТЩ ТЯ

Температура - серная кислота


...
 
Температура серной кислоты в процессе ее производства также изменяется в широких пределах: около 1000 С в печах КС, свыше 500 С в контактном отделении и около 50 С в очистном и абсорбционном отделениях.
Если температура серной кислоты при измерении ее удельного-веса отклоняется от 15, то для пользования первой таблицей на показания ареометра необходимо вводить поправку.
Если температура серной кислоты недостаточно высока, происходит осаждение сиропообразного метилглюкозида II, который очень трудно растворить снова.
Определить температуру серной кислоты, вытекающей из сушильной башни, если входящая кислота имеет температуру 55 С, а выходящий сухой воздух 40 С.
Концентрация и температура серной кислоты на разных стадиях производственного процесса и участках технологического оборудования различны, поэтому и арматура на разных участках должна применяться из различных материалов, химически стойких против действия химически активных сред при их рабочей температуре и концентрации. В растворах серной кислоты устойчивы свинец и ферросилид, которые давно используются в промышленности, однако прочностные и технологические характеристики этих материалов неудовлетворительны. Свинец имеет низкую прочность и высокую стоимость. Он может быть использован лишь для прокладок и для защитных покрытий. Ферросилид применяется для изготовления отливок, но имеет низкую ударную вязкость ( хрупкий) и высокую, твердость, при которой неприменима механическая обработка деталей. Серые чугуны применяются для деталей, работающих в растворах серной кислоты с концентрацией более 70 % при температуре 20 - 25 С. В 70 % - ной серной кислоте при 100 С скорость коррозии серого чугуна достигает 0 90 - 1 1 мм / год. На поверхности чугуна в концентрированных растворах серной кислоты ( концентрацией 70 - 75 % и более) образуются труднорастворимые сульфаты и окислы железа, защищающие металл от дальнейшего разрушения. При наличии в кислоте свободного серного ангидрида чугун более устойчив, чем углеродистая сталь, однако при высоких концентрациях серного ангидрида в чугуне образуются трещины.
Концентрация и температура серной кислоты на разных стадиях производственного процесса и участках технологического оборудования различны, поэтому и арматура на разных участках должна применяться из различных материалов, химически стойких против действия химически активных сред при их рабочей температуре и концентрации. В растворах серной кислоты устойчивы свинец и ферросилид, которые давно используются в промышленности, однако прочностные и технологические характеристики этих материалов неудовлетворительны. Свинец имеет низкую прочность и высокую стоимость. Он может быть использован лишь для прокладок и для защитных покрытий. Ферросилид применяется для изготовления отливок, но имеет низкую ударную вязкость ( хрупкий) и высокую твердость, при которой неприменима механическая обработка деталей. Серые чугуны применяются для деталей, работающих в растворах серной кислоты с концентрацией более 70 %, при температуре 20 - 25 С. В 70 % - ной серной кислоте при 100 С скорость коррозии серого чугуна достигает 0 90 - 1 1 мм / год. На поверхности чугуна в концентрированных растворах серной кислоты ( концентрацией 70 - 75 % и более) образуются труднорастворимые сульфаты и окислы железа, защищающие металл от дальнейшего разрушения. При наличии в кислоте свободного серного ангидрида чугун более устойчив, чем углеродистая сталь, однако при высоких концентрациях серного ангидрида в чугуне образуются трещины.
При снижении температуры серной кислоты на входе в камеру нужно проверить работу разбрызгивателя кислоты в рекуператоре, а также уровень кислоты в резервуаре сатуратора и, если обнаружатся неисправности, немедленно устранить их. Неполадки в работе сатуратора ( и рекуператора) могут быть следующие: а) распылитель плохо разбрызгивает кислоту; нужно прекратить подачу кислоты и прочистить отверстия распылителя; б) уровень кислоты в резервуаре сатуратора мал, и газ не пробульки-вает через слой кислоты; необходимо поднять уровень кислоты, регулируя подачу и выдачу ее вентилями на входе в сатуратор и на выходе из него.
В зимнее время температура серной кислоты должна быть на 5 - 10 выше. Понижение температуры пульпы при указанных температурах серной кислоты свидетельствует о недостаточном разложении фосфата.
Погружной холодильник. Выбор материала определяется концентрацией и температурой серной кислоты.
Изменение коэффициентов трения фторопластовых материалов в зависимости от концентрации серной кислоты и содержания наполнителя. / - тальк ( 25 %. 2 - фторопласт-4 ( без наполнителя. 3 - кокс ( 35 %. 4 - графит ( 18 %. 5 - - нитрид бора ( 25 %. 6 - сернокислый барий ( 25 %. - двусернистый молибден ( 20 %. В табл. 39 приведены данные влияния температуры серной кислоты на величину коэффициента трения. С увеличением температуры ( при удельном давлении до 20 кГ / см2, а для некоторых наполнителей и до 40 кГ / см2) наблюдается снижение fd, что объясняется уменьшением вязкости серной кислоты при повышении температуры.
В табл. 7 приведены допустимые пределы концентрации и температуры серной кислоты, при которых в лабораторных условиях получается суперфосфат удовлетворительного качества из отдельных классов апатитового концентрата.
Дело в том, что с повышением концентрации и температуры серной кислоты растворимость в ней соляной заметно уменьшается.
Зависимость скорости растворения углеродистой стали в концентрированной серной кислоте от концентрации. / - без защиты. 2 - под защитой.
Судя по данным, приведенным в [53, 74, 81, 90], с ростом температуры серной кислоты этот максимум, по-видимому, несколько смещается в сторону больших концентраций.
Стандартные сорта серной кислоты. Металлы защищают также эмалевыми покрытиями, устойчивыми при любых концентрациях и температурах серной кислоты.
Стандартные сорта серной кислоты. Металлы защищают также эмалевыми покрытия - Ми, устойчивыми при любых Концентрациях и температурах серной кислоты.
Исследуя абсорбцию серного ангидрида водными растворами серной кислоты, А. Г. Амелин [15] показал, что с понижением концентрации и повышением температуры серной кислоты скорость абсорбции серного ангидрида уменьшается. С повышением температуры газа на входе поглощение серного ангидрида улучшается. При этом для каждой концентрации кислоты существует температура, при которой достигается наиболее высокая степень поглощения. Пары воды, содержащиеся в поступающем газе, при достаточно высокой температуре не влияют на полноту абсорбцией. Установлены критические границы пересыщения паров серной кислоты.
Баланс селена в производстве серной кислоты контактным методом. Значения К приведены в табл. 28, из которой видно, что эта константа значительно увеличивается с понижением концентрации и повышением температуры серной кислоты.
Скорость разложения отдельных классов апатитового. На основании анализа результатов опытов по разложению отдельных классов и полидисперсных образцов апатита выведены формулы, позволяющие определить нужную концентрацию и температуру серной кислоты в процессе производства суперфосфата по гранулометрическому составу концентрата.
Значение k для SeOz, растворенного в серной кислоте. Значения k приведены в табл. 5 - 4, из которой видно, что эта константа увеличивается с понижением концентрации и повышением температуры серной кислоты.
На основании обработки собственных и литературных данных нами предпринята попытка математически описать зависимости параметров анодной защиты углеродистой и нержавеющих сталей от концентрации и температуры серной кислоты.
В связи с повышенной температурой наружного воздуха а воды в реке Поел, откуда производится забор промводы на орошение холодильников, не достигаетсг необходашй температуры серной кислоты при разбавлении, что то же влияет на вова-шенное газообразование.
Хлороводородный газ поднимается вверх, разбавленная серная кислота стекает по насадке, на определенном уровне которой смешивается с водой для понижения концентрации до 74 - 76; при этом температура серной кислоты повышается до 80 - ЮО С. Для более полного выделения хлороводо-рода горячую серную кислоту продувают воздухом, который вводят в колонну под насадку. Воздух вместе с хлороводородом отводится через патрубок в верхней части колонны. Из напорного бака часть кислоты направляют на переработку, остальное количество - в оросительный холодильник I.

Хлороводородный газ поднимается вверх, разбавленная серная кислота стекает по насадке, на определенном уровне которой смешивается с водой для понижения концентрации до 74 - 76; при этом температура серной кислоты повышается до 80 - 100 С. Для более полного выделения хлороводо-рода горячую серную кислоту продувают воздухом который вводят в колонну под насадку. Воздух вместе с хлороводородом отводится через патрубок в верхней части колонны. Из напорного бака часть кислоты направляют на переработку, остальное количество - в оросительный холодильник I.
Установлена возможность повышения концентрации кислоты, обычно применяемой в периодическом процессе производства суперфосфата, для апатита грубого помола до 63 - 64 % путем одного из следующих изменений технологического режима в начальной стадии процесса ( во время смешения): а) понижением температуры серной кислоты ( пульпы) в нормальных технологических условиях; б) раздельной подачей серной кислоты двух концентраций; в) параллельной подачей реагентов. Оптимальным методом для получения суперфосфата из апатита грубого помола является непрерывная подача реагентов.
В производстве серной кислоты, а также при ее концентрировании содержание H2SO4 в растворах кислот на различных стадиях технологического процесса изменяется в широких пределах: например, в производстве серной кислоты контактным методом от 0 - 10 % в увлажнительной башне до 104 5 % H2SO4 или 20 % SO3 ( своб) в абсорбционном отделении. Температура серной кислоты также изменяется в широких пределах: около 1000 С в печах КС, свыше 500 С в контактном отделении и около 50 С в абсорбционном отделении.
В отработанной серной кислоте содержится хлороводород, количество которого зависит от концентрации и температуры кислоты: при повышении концентрации и температуры растворимость HCI понижается. Температура серной кислоты в колонке зависит от концентрации исходных соляной и серной кислот. С увеличением количества подаваемого в колонну воздуха концентрация хлороводо-рода в серной кислоте также понижается.
В отработанной серной кислоте содержится хлороводород, количество которого зависит от концентрации и температуры кислоты: при повышении концентрации и температуры растворимость HCI понижается. Температура серной кислоты в колонке зависит от концентрации исходных соляной к серной кислот. С увеличением количества подаваемого в колонну воздуха концентрация хлороводо-рода в серной кислоте также понижается.
При соприкосновении обжигового газа с более холодной кислотой газ охлаждается в первой промывной башне с 350 - 400 С до 80 - 90 С, а кислота нагревается до 80 - 100 С. Для доведения температуры серной кислоты до первоначальной кислоту направляют в холодильники, а затем центробежным насосом вновь подают на башню.
Такое насыщение повторяют перед каждым отбором - пробы или газ пропускают через серную кислоту непрерывно с минимально возможной скоростью. Во время отбора пробы необходимо следить за постоянством температуры серной кислоты, для чего в пробку склянки вставляют термометр, погружая его конец в кислоту.
Газообразный серный ангидрид лучше всего поглощается 98 3 % - ной серной кислотой; при отклонении концентрации от этой величины ( понижении или повышении концентрации) способность кислоты поглощать серный ангидрид ухудшается. Полнота абсорбции SO3 в значительной степени зависит также от температуры серной кислоты: чем ниже температура, тем лучше идет абсорбция.
Скорость травления возрастает с увеличением температуры, причем в большей степени в растворе серной кислоты, чем в соляной. Практически температура травильных растворов соляной кислоты не превышает 40 С из-за ее летучести; температуру серной кислоты можно увеличить до 60 - 80 С.
В связи с этим отметим весьма полезную работу [103], в которой были получены диаграммы, отражающие склонность стали типа Х18Н10 к МКК в зависимости от потенциала, концентрации и температуры серной Кислоты. Одновременно было показано, что аналогично общей скорости растворения [56, 58], МКК при данных концентрации и температуре серной кислоты определяется потенциалом и не зависит от того, поддерживается ли последний потенциостатом, добавкой окислителя или контактом с другим металлом. Этот факт и результаты работ других авторов по влиянию потенциала на МКК позволяют по величине фкор, устанавливающегося на металле в условиях эксплуатации, предсказывать степень опасности МКК, а также рекомендовать способы изменения фкор, с тем, чтобы он находился в интервале значений, соответствующих наименьшим скоростям МКК.
Как уже указывалось выше, газообразный триоксид серы наиболее полно абсорбируется 98 3 % - ной серной кислотой, при меньшей или большей концентрации H2SO4 способность ее поглощать SO3 ухудшается. Над кислотой, содержащей менее 98 3 % H2SO4, в газовой фазе находятся пары воды, над кислотой, содержащей более 98 3 % H2SO4 - триоксид серы. Полнота абсорбции SO3 в значительной степени зависит и от температуры серной кислоты: чем ниже температура, тем выше степень абсорбции.
Как указывалось ранее, газообразный серный ангидрид наиболее полно абсорбируется 98 3 % - ной серной кислотой; при меньшей или большей концентрации H2SO4 способность ее поглощать серный ангидрид ухудшается. Над кислотой, содержащей менее 98 3 % H2SO4, в газовой фазе находятся пары воды и серной кислоты, над кислотой, содержащей более 98 3 % H2SO4, - серный ангидрид и пары серной кислоты. Полнота абсорбции 5Оз в значительной степени зависит и от температуры серной кислоты: чем ниже температура, тем выше степень абсорбции.
В табл. 1 приведены константы скорости реакции первого порядка поглощения отдельных компонентов при разных - температурах и концентрациях серной кислоты. Скорость поглощения повышается в ряду пропадиен-метилацетилен-винил-ацетилен. Для каждого компонента скорость поглощения возрастает при повышении концентрации и температуры серной кислоты. Повышение концентраций серной кислоты, по-видимому, более выгодно, чем повышение температуры. Так, при температуре 25 С скорость поглощения пропадиена повышается в 3 5 раза при увеличении концентрации на 5 %, тогда как при повышении температуры с 25 до 45 С скорость поглощения возрастает лишь в 1 8 - 2 7 раза. В условиях наших опытов скорость поглощения ацетилена серной кислотой лежит на пределе чувствительности данной методики. В табл. 2 приведена рассчитанная по уравнению реакции первого порядка константа скорости хемосорбции.
В связи с этим отметим весьма полезную работу [103], в которой были получены диаграммы, отражающие склонность стали типа Х18Н10 к МКК в зависимости от потенциала, концентрации и температуры серной Кислоты. Одновременно было показано, что аналогично общей скорости растворения [56, 58], МКК при данных концентрации и температуре серной кислоты определяется потенциалом и не зависит от того, поддерживается ли последний потенциостатом, добавкой окислителя или контактом с другим металлом. Этот факт и результаты работ других авторов по влиянию потенциала на МКК позволяют по величине фкор, устанавливающегося на металле в условиях эксплуатации, предсказывать степень опасности МКК, а также рекомендовать способы изменения фкор, с тем, чтобы он находился в интервале значений, соответствующих наименьшим скоростям МКК.
Тип устанавливаемых холодильников определяется выбором материала, из которого они изготовляются, и количеством твердых примесей, взвешенных в серной кислоте. Обычно погружные холодильники выполняются из свинца и применяются преимущественно для охлаждения серной кислоты, имеющей концентрацию менее 75 % H2SO4, а также для охлаждения загрязненной серной кислоты. Оросительные холодильники изготовляются из различных материалов ( сталь, чугун, ферросилид, антегмит и др.), выбор материала зависит от концентрации и температуры серной кислоты. Однако в трубах оросительных холодильников кислота может протекать с большой скоростью, благодаря этому достигается высокий коэффициент теплопередачи, что составляет преимущество оросительных холодильников.

Таким образом, форма образца-свидетеля задается методом испытаний на перегрузки. Технологически образец должен быть изготовлен тем же методом, что и сосуд, и из той же партии поли-винилхлорида. Перед испытанием образец-свидетель должен быть подвергнут одностороннему действию серной кислоты в течение времени, равного заданному сроку службы сосуда плюс время хранения сосуда в заполненном состоянии. Температура серной кислоты должна быть самой высокой из возможных в условиях эксплуатации или хранения сосуда.
В перегонную колбу помещают приблизительно 1700 г 65-процентного олеума, бросают несколько кусочков пористой глины и колбу с содержимым взвешивают; соединяют перегонную колбу с реактором и начинают - нагревать так, чтобы серный ангидрид медленно ( перегонялся в четыреххлориетый углерод, который при этом энергично перемешивают. Соединительная трубка выполняет при перегонке роль воздушного холодильника. Когда температура серной кислоты в перегонной иол бе достигнет 100, перегонку прекращают.
Отделение охлаждения, осушки и транспортирования хлора снабжено средствами автоматизации. Из-за переменного гидродинамического сопротивления фильтров и башен требуется регулировка разрежения на линии всасывания компрессора. Это осуществляется посредством автоматического отвода хлора по байпасному трубопроводу с линии нагнетания в линию всасывания. Автоматически регулируются температура хлора на выходе из холодильников, уровень кислоты в башнях осушки, температура серной кислоты.
Периодическое измерение плотности нитрозы и водных растворов серной кислоты производится при помощи ареометра, который представляет собой стеклянный полый цилиндр, в верхней части заканчивающийся трубкой. В трубке помещена шкала, в нижней широкой части цилиндра - груз. Ареометр погружают в цилиндр, наполненный нитрозой или кислотой, таким образом, чтобы он плавал свободно, не касаясь стенок цилиндра. Шкала ареометра указывает плотность жидкости при температуре замера. Ареометр градуирован при температуре 20 С. Если температура серной кислоты или нитрозы при измерении плотности отклоняется от 20 С, то необходимо ввести поправку. Если температура кислоты или нитрозы во время замера выше 20 С, то поправку прибавляют к показаниям ареометра, если ниже, то отнимают.
В колбу наливают 5 мл HjSO. В него помещают другой термометр. Колбу с цилиндром нагревают на электрической печи с реостатом на пламени газовой ( спиртовой) горелки до тех пор, пока термометр в колбе не покажет 195 С. В этот момент записывают показание термометра, вставленного в алюминиевый цилиндр. От 160 до 195 С нагревать нужно медленно, примерно на 2 град / мин. При определении окисляемости всегда придерживаются такой же скорости нагревания. Температуру серной кислоты в колбе, равную 195 С, легко поддерживать с точностью до 1 град реостатом или подниманием и опусканием горелки.
В колбу наливают 5 мл H2SO4, опускают в нее проверенный термометр и вставляют колбу в алюминиевый цилиндр. В него помещают другой термометр. Колбу с цилиндром нагревают на электрической печи с реостатом или на пламени газовой спиртовой горелки до тех пор, пока термометр в колбе не покажет 195 С. В этот момент записывают показание термометра, вставленного в алюминиевый цилиндр. От 160 до 195 С нагревать нужно медленно, примерно на 2 С / мин. При определении окис-ляемости всегда придерживаются такой же скорости нагревания. Температуру серной кислоты в колбе, равную 195 С, легко поддерживать с точностью до 1 С реостатом или подниманием и опусканием горелки.

...
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11