Nguyễn Mai

Sulfuric acid (H2SO4) là hợp chất quan trọng trong công nghiệp hoá chất, được sử dụng nhiều trong sản xuất phân bón, khai khoáng, chế biến dầu mỏ… Trong công nghiệp, sulfuric acid 98% được sản xuất từ sulfur theo quy trình tiếp xúc, sử dụng thiết bị phản ứng dòng liên tục, mô tả trong hình dưới đây:

a) Trong giai đoạn 3, hoá chất X được thêm vào thiết bị phản ứng số 3 và thu được sản phẩm Y. X và Y lần lượt là H2SO4 đặc, oleum.

b) Số oxi hoá của sulfur thay đổi qua các giai đoạn: giai đoạn 1 từ 0 lên +2, giai đoạn 2 từ +2 lên +6.

c) Giai đoạn 1 nguyên liệu có thể thay sulfur bằng quặng pyrite. Từ 1,6 tấn quặng pyrite chứa 40% tạp chất điều chế được 1,568 tấn sulfuric acid. (Với hiệu suất cả quá trình phản ứng là 80%).

d) Dòng hỗn hợp khí (gồm 80,3% N2; 11,5% O2; còn lại là SO2 theo thể tích) ở 427 °C và 1,0 atm được dẫn vào lò phản ứng 2 (thiết bị số 2) với tốc độ v (m³/giờ). Biết rằng hiệu suất phản ứng tạo thành sulfur trioxide ở lò phản ứng 2 là 80% và nước được dẫn vào thiết bị số 4 với tốc độ 0,144 m³/giờ, X là dung dịch H2SO4 98%. Tốc độ dòng hỗn hợp khí v (theo m³/giờ) cần dẫn vào thiết bị số 2 để thu được H2SO4 98% ở thiết bị số 4 là 6300. Giả thiết các khí là khí lý tưởng. Hằng số khí R = 0,082 lít.atm/mol.K, khối lượng riêng của nước d = 1,0 g/cm³.

Nguyễn Mai đã hỏi