CS195660B2 - Process for preparing sulphuric acid especially for the production of phosphorous fertilizers - Google Patents
Process for preparing sulphuric acid especially for the production of phosphorous fertilizers Download PDFInfo
- Publication number
- CS195660B2 CS195660B2 CS782007A CS200778A CS195660B2 CS 195660 B2 CS195660 B2 CS 195660B2 CS 782007 A CS782007 A CS 782007A CS 200778 A CS200778 A CS 200778A CS 195660 B2 CS195660 B2 CS 195660B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- production
- contg
- gases
- sulfur dioxide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
- C01B17/74—Preparation
- C01B17/76—Preparation by contact processes
- C01B17/775—Liquid phase contacting processes or wet catalysis processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká způsobu výroby kyseliny sírové, určené zejména к výrobě fosforečných hnojiv.The invention relates to a process for the production of sulfuric acid, in particular for the production of phosphorous fertilizers.
Při všech dosud známých způsobech výťoby kyseliny sírové se jako poloprodukt používá kysličník siřičitý.In all known sulfuric acid recovery processes, sulfur dioxide is used as a semi-product.
Jeho další zpracování na kysličník sírový vyžaduje katalyzátory jako okysličovadla. V souvislosti s tím je při výrobě kyseliny sírové nejdůležitější otázkou volba katalyzátoru, který by byl laciný, stálý proti katalyzátorovému jedu a který by zajišťoval vysoké výrobní výtěžky a technickou rychlost v celém rozsahu používaných koncentrací kysličníku siřičitého atd.Further processing into sulfur trioxide requires catalysts as oxidants. Accordingly, the most important issue in the production of sulfuric acid is the choice of a low-cost, stable catalyst poison, providing high production yields and technical speed over the range of sulfur dioxide concentrations used, etc.
Mimo monoxidy dusíku, používané při věžním způsobu, náleží ke známým katalyzátorům používaným při výrobě kyseliny sírové katalytickým postupem, které působí při vysokých teplotách, jemně rozptýlená platina, kysličník železitý, katalyzátory vanadiové, chrom-stronciové a jiné.In addition to the nitrogen monoxides used in the tower process, finely divided platinum, ferric oxide, vanadium, chromium-strontium and other catalysts are known catalysts used in the production of sulfuric acid by the high temperature catalytic process.
S dobrým výsledkem se používají v průmyslovém měřítku, přičemž kyselina sírová vyráběná věžním systémem má koncentraci asi 80 % a kyselina vyráběná katalytickým způsobem, který sé všeobecně ve svě. tě používá, má koncentraci 98 %. V průmyslu však je velká potřeba slaběji koncentrované kyseliny sírové. Tato potřeba se nejví2 ce kryje zřeďováním kyseliny sírové o vysoké koncentraci, vyrobené v továrnách, vodou, což však vyžaduje používání přídavného zařízení, chráněného proti korozi působené zředěnými vodnými roztoky kyseliny sírové.With good results, they are used on an industrial scale, with the sulfuric acid produced by the tower system having a concentration of about 80% and the acid produced by the catalytic process which is generally world-wide. has a concentration of 98%. However, there is a great need for weakly concentrated sulfuric acid in industry. This need is largely met by diluting the high concentration of sulfuric acid produced in the factory with water, but this requires the use of additional corrosion protection equipment from dilute aqueous sulfuric acid solutions.
Dosavadní způsoby výroby slabě koncentrované, koncentraci 30 % nepřestupující kyseliny sírové spočívají, jak vyplývá například z polského patentového spisu č. 43 279, v reakci plynů obsahujících kysličník siřičitý a kyslík S vodným roztokem jemných jílovitých minerálních látek a ’ 5%ního síranu železnatého jako katalyzátoru, nenašly širšího použití, poněvadž výroba podle tohoto způsobu vzhledem к velmi pomalu probíhající oxidaci vyžaduje použití drahých velkých zařízení. Tento způsob se podle výzkumů St. Bretšnajdra (Przemysl Čhemiczny č. 6, str. 37, 1958) může urychlit zvětšením kontaktní plochy plynu s kapalinou, tj. vedením oxidace kysličníku siřičitého ve vrstvě dynamické pěny, přičemž j,e množství síranu železnatého použitého jako katalyzátor této reakce poměrně velké, a mimoto tento způsob klade vysoké požadavky na čistotu plynů obsahujících kysličník siřičitý, má-li se dosáhnout dostatečné rentability.Prior art processes for the preparation of a slightly concentrated, 30% non-permeable sulfuric acid concentration, for example, result from the reaction of gases containing sulfur dioxide and oxygen with an aqueous solution of fine clay minerals and 5% iron (II) sulfate catalyst. have not found widespread use, since production according to this process due to very slow oxidation requires the use of expensive large equipment. This method, according to research Bretšnajdra (Przemysl Čhemiczny No. 6, 37, 1958) can accelerate by increasing the gas-liquid contact area, i.e. by conducting the oxidation of sulfur dioxide in the dynamic foam layer, wherein the amount of ferrous sulfate used as catalyst for this reaction is relatively large, and moreover, the process places high demands on the purity of the sulfur dioxide-containing gases if sufficient profitability is to be achieved.
Ukázalo se, že způsob výroby kyseliny sí195680It has been shown that the process for the production of acid 195680
r.ov.é. spočívající v intensivním průtoku směsíplynů s obsahem kysličníku siřičitého, kyslíku a popřípadě jiných neutrálních plynů vodným roztokem obsahujícím katalyzátor se může stát ekonomickým, s ohledem na vysokou rychlost procesu a vysoký reakční výtěžek z uváděného kysličníku siřičitého, přesným stanovením kvality a množství použitých katalyzátorů. Této rychlosti se může dosáhnout i za přítomnosti nečistot v plynné směsi přiváděné spolu s kysličníkem siřičitým a kyslíkem.r.ov.é. by intensive flow of gas mixtures containing sulfur dioxide, oxygen and optionally other neutral gases through the catalyst-containing aqueous solution can become economical in view of the high process speed and the high reaction yield of said sulfur dioxide by accurately determining the quality and quantity of catalysts used. This rate can also be achieved in the presence of impurities in the gaseous mixture supplied with sulfur dioxide and oxygen.
Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny způsobem výroby kyseliny sírové, určehé zejména к výrobě fosforečných hnojiv, intensivním průtokem kysličníku siřičitého, smíchaného s kyslíkem a popřípadě s jinými neutrálními plyny, vodným roztokem katalyzátoru, obsahujícím popřípadě kyselinu sírovou, při zvýšené teplotě podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se jako katalyzátor oxidace kysličníku siřičitého používají železnatoželezité sloučeniny v molovém poměru Fe+2 : Fe+3 -v rozmezí 0,005— -0,1.The aforementioned disadvantages are overcome by the sulfuric acid production process, particularly for the production of phosphorous fertilizers, by the intensive flow of sulfur dioxide mixed with oxygen and optionally other neutral gases, an aqueous catalyst solution optionally containing sulfuric acid, at elevated temperature according to the invention. characterized in that ferric iron compounds are used as the catalyst for the oxidation of sulfur dioxide in a molar ratio of Fe +2 : Fe +3 in the range of 0.005 - -0.1.
Jako železnató-železité sloučeniny se podle vynálezu používají sírany a siřičitany, uhličitany, hydroxidy a jiné sloučeniny železa rozpustné za reákčních podmínek, zejména však sírany.According to the invention, sulphates and sulphites, carbonates, hydroxides and other iron compounds which are soluble under reaction conditions, in particular sulphates, are used as ferrous iron compounds.
Způsob se provádí při konstantní průtokové rychlosti plynu 0,8-4,5 m/s, při teplotě 40—85 °C, buď periodicky, nebo kontinuálně.The process is carried out at a constant gas flow rate of 0.8-4.5 m / s, at a temperature of 40-85 ° C, either periodically or continuously.
Kysličník siřičitý může procházet z odpadních plynů chemické, energetické, petrochemické a hutní výroby ve směsi s jinými plyny. Mimo kysličník siřičitý a kyslík může také tato směs obsahovat iiavíc neutrální plyny, jako N2, SO3, CO, 'COS, COž, H2O a. jiné. . 'Sulfur dioxide can pass from waste gases of chemical, energy, petrochemical and metallurgical production mixed with other gases. In addition to sulfur dioxide and oxygen, this mixture may also contain neutral gases such as N 2, SO 3, CO, CO 2, CO 2, H 2 O and others. . '
Použití kyséliny sírové vyráběné způsobem podle vynálezu má význam zejména v těch odvětvích průmyslu, ve kterých se nepotřebuje koncentrovaná kyselina sírová. Tím se ušetří podstatná část důležité suroviny.The use of sulfuric acid produced by the process according to the invention is of particular importance in those branches of industry in which concentrated sulfuric acid is not required. This saves a substantial part of the important raw material.
Kyselina sírová vyrobená způsobem podle vynálezu se může používat buď sama, nebo ke zřeďování koncentrované kyseliny sírové.The sulfuric acid produced by the process of the invention can be used either alone or for diluting concentrated sulfuric acid.
Kyselina sírová vyráběná způsobem podle vynálezu nachází použití zvláště ve výrobě fosforečných hhójiv, vzhledem ke svému obsahu stopových množství iontů železa, pocházejících z použitého katalyzátoru.The sulfuric acid produced by the process according to the invention finds particular use in the production of phosphorous hydrocarbons because of its content of trace amounts of iron ions originating from the catalyst used.
Jak známo, ve vodě nerozpustné fosforečnany vápníku obsažené v minerálech, jako v apatitu a fosfitu, se zpracovávají kyselinou sírovou o průměrné koncentraci 62—70 %, čímž dochází ke změně nerozpustných fosforečnanů ve formu asimiíovatelnou rostlinami. Při výrobě fosforečných hnojiv se před začátkem výrobního, postupu nejprve surové minerály jemně rozemelou, například v kulovém mlýně, a potom sě v mísičí pmísí s kyselinou sírovou, jejíž koncentrace se upravuje ředěním koncentrované kyseliny sírové vodou.; .As is known, the water-insoluble calcium phosphates contained in minerals, such as apatite and phosphite, are treated with sulfuric acid at an average concentration of 62-70%, thereby converting the insoluble phosphates into a plant-assimilable form. In the production of phosphorous fertilizers, before starting the production process, the raw minerals are first ground finely, for example in a ball mill, and then mixed in a mixer with sulfuric acid, the concentration of which is adjusted by diluting the concentrated sulfuric acid with water; .
Ukázalo se, že náhradou vody při ředění koncentrované kyseliny sírové kyselinou sírovou vyrobenou způsobem podle vynálezu se podstatně zvýší kvalita fosforečného hnojivá.It has been shown that by replacing the water by diluting the concentrated sulfuric acid with the sulfuric acid produced by the process according to the invention, the quality of the phosphorus fertilizer is substantially improved.
Přídavek iontů železa, zavedený spolu s roztokem kyseliny sírové, působí proti hrudkóvatění granulí hnojivá a představuje hodnotný mikroprvek pro rostliny.The addition of iron ions, introduced together with the sulfuric acid solution, counteracts the lumps of fertilizer granules and is a valuable microelement for plants.
Další výhoda způsobu výroby kyseliny sírové podlé vynálezu spočívá v tom, že je ' možno využívat plyný 4 velmi malou koncentrací kysličníku siřičitého, jejichž využití by jinak při jiných známých způsobech výroby ' kyseliny sírové nebýló; ekonomické.A further advantage of the process for the production of sulfuric acid according to the invention is that it is possible to use the gas 4 with a very low concentration of sulfur dioxide, which would otherwise not be used in other known processes for the production of sulfuric acid; economic.
V této souvislosti nezreagované, zařízení opouštějící plyny po výrobě kyseliny-: sírové způsobem podle vynálezu mají podstatně nižší koncentraci kysličníku siřičitého, .než odpadní plyny například z absorpčních kolon, kontaktního způsobu výroby kyseliny sírové. To má velký význam pro ochranu:prostředí. .In this context, the unreacted plants leaving the gases after the sulfuric acid production by the process according to the invention have a substantially lower concentration of sulfur dioxide than the waste gases from, for example, absorption columns, a contact process for the production of sulfuric acid. This is of great importance for protection: the environment. .
Způsob podle vynálezu je blíže vysvětlen v dále uvedených příkladech.The process according to the invention is explained in more detail in the examples below.
- ' :r·J i Přikladl < <>'- ': r · J i Example <<>'
Nad 13,1 litru vodného roztoku s obsahemAbove 13.1 liters of aqueous solution containing
1.5 % kyseliny sírové a 1,4 % železa ve formě síranu železnatého a železitého, při poměru Fe+2:Fe+3 0,04, se při teplotě 73 °C konstantní rychlostí 185 mVh nechá protékat směs obsahující 0,58 % SO2, 3,16 % O2, . 6 % CO2, 0,1 % CO a 85,15 % N2. Došáhne-li se stoupnutí koncentrace kyseliny sírové až1.5% sulfuric acid and 1.4% of iron as ferrous sulfate and ferric at a ratio of Fe +2 Fe +3 0.04 at 73 ° C at a constant speed of 185 EGM passed through a mixture containing 0.58% SO2, 3 16% O2. 6% CO2, 0.1% CO and 85.15% N2. When the sulfuric acid concentration rises to
5.5 procent, což odpovídá výrobě 0,76 kg kyseliny sírové.5.5 percent, which corresponds to the production of 0.76 kg of sulfuric acid.
Příklad 2Example 2
Nádrží s počátečním obsahem 1,5 m3 roztoku s 0,6 % Fe ve formě síranů v poměru Fe+2: Fe+3 9,03 Sě při teplotě 83 °C konstantní rychlostí 8800 Nm3/h vedou plyny obsahující 0,36 % SO2, 9,8 % O2, 0,04 % SO3, 9 % par H2O a 80,80 % N2. Roztok se kontinuálně, rychlostí 1000 1/h, přivádí do nádrže a odvádí z nádrže. Výtěžek činí za hodinu 1100 kilogramů 14,5% kyseliny sírové s obsahem 0,6 % železa.Tanks with an initial solution of 1.5 m 3 to 0.6% of Fe as sulfate in a ratio of Fe + 2 Fe + 3 e 9.03 at 83 ° C, constant rate of 8800 Nm 3 / h 0 lead-containing gases, 36% SO2, 9.8% O2, 0.04% SO3, 9% H2O vapor and 80.80% N2. The solution is continuously fed into the tank at a rate of 1000 l / h and removed from the tank. The yield is 1100 kilograms of 14.5% sulfuric acid with 0.6% iron per hour.
Příklad 3Example 3
Ve vícestupňovém ábsorbéru, pracujícím při 80 °C, bylo při spotřebě plynné směsi jako v příkladu 1 a katalyzátoru s poměrem Fe+2:Fe+3 0,1 během 5 hodin vyrobeno 10 tun 8% kyseliny sírové s obsahem železa 0,38%. Získanou kyselinou se zředí koncentrovaná kyselina sírová a potom se s touto zředěnou kyselinou zpracuje fosforit druhu Morokko, obsahující 34,5 % kysličníku fosforečného, nejdříve známým způsobem rozemletý na velikost zrn odpovídající 20% zbyt195860 ku na sítu s 1600 ок/cm2. Získá se 82,5 tuny prachového superfosfátu, 2,25 tuny prachového superfosfátu z kyseliny pocházející z absorbéru, čímž produkce stoupá o 2,8 °/o při současné úspoře ekvivalentního množství koncentrované kyseliny sírové, tak zvaného monohydrátu.In a multistage absorber operating at 80 ° C, 10 tonnes of 8% sulfuric acid with an iron content of 0.38% were produced in 5 hours using the gas mixture as in Example 1 and a catalyst with a ratio of Fe +2 : Fe +3 0.1 . The resulting acid is diluted with concentrated sulfuric acid and then treated with Morokko phosphorous containing 34.5% phosphorus pentoxide, first ground in a manner known per se to a grain size corresponding to 20% of the residual 195860 kcal on a sieve of 1600 ок / cm 2 . 82.5 tons of dust superphosphate, 2.25 tons of dust superphosphate from the absorber-derived acid are obtained, thereby increasing production by 2.8% / s while saving an equivalent amount of concentrated sulfuric acid, the so-called monohydrate.
PŘEDMĚTSUBJECT
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL1977197038A PL107500B1 (en) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | HOW TO MAKE SULFURIC ACID, IN PARTICULAR FOR THE PRODUCTION OF PHOSPHORUS FERTILIZERS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS195660B2 true CS195660B2 (en) | 1980-02-29 |
Family
ID=19981692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS782007A CS195660B2 (en) | 1977-03-30 | 1978-03-29 | Process for preparing sulphuric acid especially for the production of phosphorous fertilizers |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS195660B2 (en) |
| DD (1) | DD135073A5 (en) |
| DE (1) | DE2812842A1 (en) |
| FI (1) | FI66161C (en) |
| PL (1) | PL107500B1 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL168321C (en) * | 1971-03-29 | Chiyoda Chem Eng Construct Co |
-
1977
- 1977-03-30 PL PL1977197038A patent/PL107500B1/en unknown
-
1978
- 1978-03-23 DE DE19782812842 patent/DE2812842A1/en not_active Withdrawn
- 1978-03-23 DD DD78204387A patent/DD135073A5/en unknown
- 1978-03-29 CS CS782007A patent/CS195660B2/en unknown
- 1978-03-29 FI FI780959A patent/FI66161C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI780959A7 (en) | 1978-10-01 |
| FI66161B (en) | 1984-05-31 |
| DD135073A5 (en) | 1979-04-11 |
| PL107500B1 (en) | 1980-02-29 |
| FI66161C (en) | 1984-09-10 |
| PL197038A1 (en) | 1978-10-09 |
| DE2812842A1 (en) | 1978-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1068879A (en) | Method for removing nitrogen oxides from exhaust gases | |
| EP0628339B1 (en) | Method for extraction of undesirable substances in a biogas | |
| AU2011201818B2 (en) | Process for preparation of calcium thiosulfate liquid solution from lime, sulfur, and sulfur dioxide | |
| US3528797A (en) | Chemical suppression of nitrogen oxides | |
| KR20180099778A (en) | Oxidation process for preparing potassium thiosulfate | |
| CS195660B2 (en) | Process for preparing sulphuric acid especially for the production of phosphorous fertilizers | |
| NO320211B1 (en) | Process for the preparation of fertilizers and sulfur compounds | |
| US2196584A (en) | Manufacture of ferric sulphate | |
| US4073635A (en) | Process for producing a slurry suitable for the manufacture of a mixed fertilizer containing nitrogen plus phosphorus | |
| US4971776A (en) | Process for the recovery of NO from the waste gas resulting from the production of ammonium nitrite | |
| US4944929A (en) | Process for the removal of nitrogen oxide from flue gases | |
| US3936525A (en) | Removal of sulfur dioxide from stack gases with phosphate slimes | |
| Hughes et al. | Action of Sulphur Dioxide on Phosphates of Calcium1 | |
| Farkhodov | Subject: Sulfuric acid production and use in agriculture | |
| Tinge | Formation of NOx by digestion of phosphate ores with concentrated nitric acid | |
| US6365117B1 (en) | Method for preparing phosphoric acid | |
| US2589684A (en) | Recovery of so2 | |
| EP3208234A1 (en) | Oxidation process for producing potassium thiosulfate | |
| PL114608B1 (en) | Method of manufacture of sulfuric acid,especially for phosphatic fertilizers manufacture | |
| SU865775A1 (en) | Method of producing hydrobromic acid | |
| SU1234388A1 (en) | Method of producing granulated superphosphate | |
| SU1632937A1 (en) | Method of producing sulphuric acid | |
| SU688488A1 (en) | Method of preparing complex fertilizers from phosphate ores | |
| Sauchelli | Sulfur in the American fertilizer industry | |
| GB1393403A (en) | Method of utilizing a impure sulphuric acid solution obtained as waste and containing impurities for the preparation of fertilizers |