Oxy hóa SO2 thành SO
CHƯƠNG 5: NHẬN XÉT
Kỹ thuật sản xuất axit sunfuric là một trong những yếu tố cơ bản quyết định các chỉ tiêu kinh tế của sản xuất axitsunfuric, vì thế nhiều viện nghiên cứu và xí nghiệp trên thế giới rất chú ý cải tiến sơ đồ kỹ thuật và cấu tạo thiết bị.
Hiện nay sơ đồ cổ điển được dùng phổ biến nhất trên thế giới, nhưng sơ đồ này rất phức tạp và không kinh tế. Tuy nó đảm bảo cho nhà máy làm việc được lâu dài, nhưng vốn đầu tư vào công đoạn rửa khá lớn (30% khi đốt pyrit và trên 50% khi dùng khí thải của lò luyện kim màu). Vì vậy nhiều viện nghiên cứu và xí nghiệp trên thế giới rất chú ý cải tiến sơ đồ kĩ thuật và thiết bị. Một số phương pháp sản xuất ưu việt hơn đã được đề cập tới như: phương pháp tinh chế khô, thiết bị tiếp xúc kiểu lớp sôi… Không những vậy năng suất của các hệ thống sản xuất cũng tăng lên một cách đáng kể (năm 1982 hãng Texas Gulf Inc đưa ra dây chuyền năng suất 2800 tấn/ngày. Năm 1988 năng suất của hãng Texas Gulf Inc là 379 000 tấn/năm…). Trước đây dòng thải và chất thải của các nhà máy sản xuất axit sunfuaric chưa được quan tâm đúng mức cho nên đã để lại những hậu quả đáng tiếc cho môi trường.
Cải tiến quá trình sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc:
Nghiên cứu quá trình sản xuất axit sunfuric ở áp suất cao, vì năng suất các thiết bị chính tỷ lệ thuận với áp suất. Tất nhiên, khi dó tiêu hao điện năng và chi phí để chế tạo các thiết bị sẽ tăng. Với những thiết bị kích thước như hiện nay, nếu làm việc ở 100 atm thì năng suất sẽ rất lớn và quá trình oxi hóa SO2 không cần xúc tác nữa.
Để tăng năng suất của hệ thống ta còn thay thế một phần hay toàn bộ không khí bằng oxi trong quá trình đốt nguyên liệu và oxi hóa SO2. Khi tăng không khí bằng oxi tốc độ quá trình đốt nguyên liệu và oxi hóa SO2 tăng, đồng thời tăng lượng nhiệt tỏa ra trên 1m3 khí, tăng nồng độ SO2 trong khí.
Nghiên cứu, sử dụng các loại xúc tác có khả năng thúc đẩy quá trình chuyển hóa tốt hơn, hao mòn xúc tác ít hơn, nhưng giá thành thấp.
Điều chỉnh vị trí các thiết bị để hạn chế thất thoát nhiệt và có thể tậng dụng nhiệt của quá trình tốt hơn.
Sử dụng phương pháp tinh chế khô:
Sơ đồ tinh chế khô không có công đoạn rửa khí, vì vậy các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nó cao hơn so với sơ đồ cổ điển. Không những thế, nó còn nhiều khả năng nâng cao các chỉ tiêu đó.
Ví dụ, có thể nâng nhiệt độ khí sau lọc điện khô lên 450oC rồi vào ngay tháp tiếp xúc mà không cần thiết bị truyền nhiệt nữa, hoặc nghiên cứu một chế độ thích hợp trong tháp ngưng tụ để các hạt mù tạo thành có đường kính khá lớn, có thể tách hoàn toàn trong lọc sợi thủy tinh mà không cần lọc điện ướt, hay dùng thiết bị ngưng tụ kiểu ống chum để tận dụng nhiệt sản xuất hơi nước, dùng thiết bị ngưng tụ kiểu đĩa lỗ sẽ không cần bơm và giàn làm nguội axit tuần hoàn ….
Gần đây người ta cũng đang nghiên cứu phương pháp dùng vi khuẩn để chuyển hóa S thành SO2 và H2SO4 hoặc chuyển hóa H2S, SO2, các muối sunfua thành S.