III стадия: Поглощение серного газа

SO₃ + Н₂О → H₂SО₄ + Q

- реакция экзотермическая, необратимая при t меньше 300^оС, некаталитическая.

Поглощение серного газа происходит в поглотительной башне, заполненной керамическими кольцами. Газ подается снизу, а сверху разбрызгивается 98% серная кислота. Поглощать серный газ водой нельзя, т.к. над ней всегда находится пар, который образует с серным газом очень устойчивый сернокислый туман, который не поглощается водой. Процесс осуществляют в специальных поглотительных башнях, по устройству напоминающих сушильные. При этом используют принцип противотока – пары серного ангидрида подаются снизу, а навстречу ему сверху течет серная кислота.

Продуктом взаимодействия концентрированной серной кислоты с серным ангидридом является олеум – раствор серного ангидрида в серной кислоте. В отличие от концентрированной серной кислоты олеум сильно дымит – из него выделяется серный ангидрид. При растворении олеума в воде образуется серная кислота. Олеум хранят и перевозят в стальных цистернах – при комнатной температуре сталь устойчива к действию концентрированной серной кислоты и серного ангидрида.

Оптимальные условия:

1. t до 300^оС

2. Противоток газа и кислоты

3. Использование 98% серной кислоты.

Сернокислотные заводы способны нанести серьезный ущерб окружающей среде. Во избежание этого отходящие газы подвергают тщательной очистке от следов сернистого газа, серного ангидрида и других вредных примесей. С каждым годом проблемам охраны природы уделяется все больше внимания.

Экологические проблемы:

Производство серной кислоты создает немало экологических проблем – на I стадии это потери сырья при добыче, транспортировке, хранении, и переработке. Далее продукты промежуточных реакций SO₂ и SO₃, при попадании в атмосферу вызывают образование кислотных дождей, которые ведут к гибели растительности, возникновению респираторных заболеваний у животных и человека. Вызывают коррозию металлов, мрамора, закисление почв и водоемов.

Чтобы избежать загрязнения окружающей среды:

· Создаются безотходные производства. При этом используются бессточные системы.

· Для предотвращения выбросов SO₂ и SO₃, используют специальные фильтры.

· Необходимо кооперировать различные производства. Например, металлургические предприятия и производства серной кислоты.(Комплексная переработка сырья – является экономически целесообразной. Она позволяет использовать все составные части сырья, что способствует повышению эффективности производства, сокращается расход природного сырья, снижается стоимость сырья, стоимость конечных продуктов, снижается загрязнение окружающей среды вредными веществами).

· Использование в качестве сырья - сероводорода (нефтеперерабатывающие заводы).