RU2181391C1 - Способ получения серной кислоты - Google Patents
Способ получения серной кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2181391C1 RU2181391C1 RU2000128361A RU2000128361A RU2181391C1 RU 2181391 C1 RU2181391 C1 RU 2181391C1 RU 2000128361 A RU2000128361 A RU 2000128361A RU 2000128361 A RU2000128361 A RU 2000128361A RU 2181391 C1 RU2181391 C1 RU 2181391C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- anode
- sulfur
- water
- production
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение может быть использовано в химической и электрохимической промышленности при получении серной кислоты. Способ получения серной кислоты заключается в окислении серы в водной среде в присутствии катализатора, содержащего ион железа. Создают непрерывный процесс электролиза при непрерывной подаче воды и отводе серной кислоты и периодической подаче серы в зону анода, причем в качестве окислителя используют кислород, образующийся на аноде при электролизе воды, при этом разность потенциалов между анодом и катодом составляет 2-4 В. Изобретение позволит улучшить качество получаемой серной кислоты и упростить способ ее получения.
Description
Техническое решение относится к электрохимическим процессам и может найти применение в химической и электрохимической промышленности при получении серной кислоты.
Известен промышленный способ получения серной кислоты контактным методом, включающим 3 этапа: обжиг сырья (серного колчедана, газов цветной металлургии, серы, агломерационных газов и другого серосодержащего сырья) с получением диоксида серы, окисление сернистого ангидрида в серный ангидрид и абсорбцию серного ангидрида серной кислотой с получением олеума. (А.Г.Амелин Производство серной кислоты. М., 1967).
Известен способ получения серной кислоты путем жидкофазного окисления серосодержащего сырья кислородом воздуха в водном растворе в присутствии азотной кислоты при нагревании до 60-120oС под давлением 10-80 атм. (Авт. св. России 2087414, М.к. С 01 В 17/775, бюл. 23, 1997).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится сложность проведения процесса, связанная с высоким давлением, повышенной температурой и необходимостью использования азотной кислоты.
Известен также способ некаталитического получения серной кислоты, основанный на некаталитическом окислении серы кислородом - сжигании жидкой серы в атмосфере обогащенного кислородом инертного газа в присутствии возвращенного в цикл сернистого газа, образовавшийся триоксид серы поглощается серной кислотой. (Патент США 5194239, МКИ НКИ 423/522, 1993).
К причинам, препятствующим достижению заданного результата, относятся сложность и многостадийность проведения процесса, связанные с необходимостью применения горячей жидкой серы, ее предварительного окисления на первой стадии кислородом, содержащимся в специальной инертной газовой среде, и поглощением на 2 стадии триоксида серы серной кислотой.
Известен способ получения серной кислоты путем электролиза водных растворов сульфатов металлов в присутствии в анолите сернистого ангидрида. В качестве анода используют графит 50% пористости в виде полого бруска, активированного платиной, палладием, серебром или активированным углем. Сернистый ангидрид вводят в полость анода и продавливают через поры электрода в анолит, который отделен от католита диафрагмой, при температуре 25-55oС в зависимости от материала активатора. (Авт. св. СССР 33041, М.к. С 01 В 17/74, бюл. 10, 1972).
К причинам, препятствующим достижению заданного результата, относятся сложность технологии и конструкции получения серной кислоты, а также высокая стоимость металлических активаторов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту и принятому за прототип является способ получения серной кислоты путем окисления серы в водно-органической среде пероксидом водорода при температуре 20-50oС, при этом реакционную массу подвергают ультрафиолетовому облучению или процесс ведут в присутствии катализатора, содержащего ион железа. (Авт. св. СССР 354712, М.к. С 01 В 17/74, бюл. 46, 1974).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся сложность процесса, связанная с необходимостью ультрафиолетового облучения, и применение в качестве окислителя пероксида водорода и специальных органических растворителей для приготовления водно-органической среды.
Задачей предлагаемого технического решения является разработка нового способа получения серной кислоты.
Техническим результатом является увеличение качества получаемой серной кислоты и упрощение способа ее получения.
Поставленный технический результат достигается тем, что в способе получения серной кислоты путем окисления серы в водной среде в присутствии катализатора, содержащего ион железа, создают непрерывный процесс путем электролиза при непрерывной подаче воды и отводе серной кислоты и периодической подаче серы в зону анода, причем в качестве окислителя используют кислород, образующийся на аноде при электролизе воды, при этом разность потенциалов между анодом и катодом 2-4 В.
Прямое окисление дисперсных частиц серы по предлагаемому способу без их предварительного растворения в органических растворителях позволяет повысить качество получаемой серной кислоты, так как в ней отсутствуют примеси этих растворителей, и отпадает необходимость в дальнейшей очистке получаемой серной кислоты от органических растворителей.
Периодическая подача серы позволяет повысить степень ее использования, а непрерывная подача воды в пространство между анодом и катодом обуславливает смещение реакции в направлении образования серной кислоты.
Использование в качестве окислителя кислорода, образующегося на аноде при электролизе воды, позволяет упростить процесс получения серной кислоты, так как отпадает необходимость в специальных реагентных окислителях, например перекиси водорода H2O2, и органических растворителях для приготовления водно-органической среды.
Увеличение разности потенциалов между анодом и катодом выше 4 В приводит к увеличению энергозатрат и избыточному электролизу воды с образованием электролитических газов: водорода на катоде и кислорода на аноде. Уменьшение разности потенциалов между анодом и катодом ниже 2 В приводит практически к прекращению реакции получения серной кислоты.
Ниже приведены примеры получения серной кислоты.
Пример 1. В электролизер с металлическим катодом и угольным анодом периодически помещают смоченную водой мелкодисперсную серу по мере ее использования и непрерывно подают воду. На электроды подают напряжение 2 В. Для увеличения степени диспергирования суспензии производят перемешивание. В качестве катализатора используют вещества, содержащие ион железа, например Fe2(SO4)3. При этом образуется серная кислота концентрацией 0,18 н., которую постоянно отводят из электролизера.
Пример 2. В электролизер с металлическим катодом и угольным анодом периодически помещают смоченную водой мелкодисперсную серу по мере ее использования и непрерывно подают воду. Для лучшего контакта серы с анодом последний располагается горизонтально на дне электролизера. На электроды подается напряжение 4 В. В качестве катализатора используют вещество, содержащее ион железа, например Fe2(SO4)3. При этом образуется серная кислота концентрацией 0,21 н, которую непрерывно отводят из электролизера.
Предлагаемый способ получения серной кислоты позволяет значительно упростить технологический процесс за счет прямого окисления частиц серы атомарным кислородом, образующимся при электролизе воды на аноде, без предварительного растворения серы в органических растворителях и подачи специального окислителя (перекиси водорода) в зону реакции. Кроме того, получаемая в предлагаемом способе серная кислота не требует дальнейшей ее очистки от органического растворителя. Это уменьшает число технологических операций, время вспомогательных процессов подготовки исходных компонентов к основной реакции и вспомогательных процессов концентрирования полученной серной кислоты. Перевод основной технологической стадии - получение серной кислоты - из периодического процесса в непрерывный за счет непрерывной подачи воды и отвода продуктов реакции также способствует уменьшению времени процесса.
Claims (1)
- Способ получения серной кислоты путем окисления серы в водной среде в присутствии катализатора, содержащего ион железа, отличающийся тем, что создают непрерывный процесс получения серной кислоты путем электролиза при непрерывной подаче воды и отводе серной кислоты и периодической подаче серы в зону анода, причем в качестве окислителя используют кислород, образующийся на аноде при электролизе воды и разности потенциалов между анодом и катодом 2-4 В.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000128361A RU2181391C1 (ru) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | Способ получения серной кислоты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000128361A RU2181391C1 (ru) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | Способ получения серной кислоты |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2181391C1 true RU2181391C1 (ru) | 2002-04-20 |
Family
ID=20242049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000128361A RU2181391C1 (ru) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | Способ получения серной кислоты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2181391C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3794164A4 (en) * | 2018-05-18 | 2022-03-09 | California Institute of Technology | PROCESS FOR CONVERTING REDUCED SULFUR SPECIES AND WATER INTO HYDROGEN AND SULFURIC ACID |
| US11718558B2 (en) | 2019-08-13 | 2023-08-08 | California Institute Of Technology | Process to make calcium oxide or ordinary Portland cement from calcium bearing rocks and minerals |
-
2000
- 2000-11-13 RU RU2000128361A patent/RU2181391C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Амелин А.Г. Технология серной кислоты. - М.: Химия, 1983, с. 214-231. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3794164A4 (en) * | 2018-05-18 | 2022-03-09 | California Institute of Technology | PROCESS FOR CONVERTING REDUCED SULFUR SPECIES AND WATER INTO HYDROGEN AND SULFURIC ACID |
| US11718558B2 (en) | 2019-08-13 | 2023-08-08 | California Institute Of Technology | Process to make calcium oxide or ordinary Portland cement from calcium bearing rocks and minerals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Do et al. | In situ oxidative degradation of formaldehyde with electrogenerated hydrogen peroxide | |
| US7108777B2 (en) | Hydrogen-assisted electrolysis processes | |
| US3720591A (en) | Preparation of oxalic acid | |
| US20110318610A1 (en) | Production of hydrogen peroxide | |
| US4059496A (en) | Process for the preparation of sulfuric acid from sulphur dioxide | |
| ITBR20070004A1 (it) | Procedimento di depurazione di gas da acido solfidrico con soluzioni contenenti ioni ferrici rigenerati | |
| US3632444A (en) | Graphite anode treatment | |
| US4995952A (en) | Electrolysis of water using hydrogen sulfide | |
| US5958208A (en) | Process for the combined electrochemical production of sodium peroxide disulphate and soda lye | |
| RU2181391C1 (ru) | Способ получения серной кислоты | |
| CN113122864B (zh) | 一种二氧化硫电化学还原制备硫化氢的方法 | |
| US5131989A (en) | Process for producing perchloric acid and ammonium perchlorate | |
| US3734842A (en) | Electrolytic process for the production of alkali metal borohydrides | |
| Raju et al. | Electrochemical recovery of silver from waste aqueous Ag (I)/Ag (II) redox mediator solution used in mediated electro oxidation process | |
| US2084651A (en) | Preparation of hyposulfites | |
| Chou et al. | Paired electrooxidation IV. Decarboxylation of sodium gluconate to D-arabinose | |
| US2841543A (en) | Electrolytic process of forming hydrazine | |
| JPS5836654B2 (ja) | 硫化鉛を含む材料から鉛を製出する方法 | |
| Yörükoğlu et al. | Recovery of europium by electrochemical reduction from sulfate solutions | |
| KR100369739B1 (ko) | 시안화 금카리 제조방법 | |
| GB1430294A (en) | Electrolytic apparatus and methods | |
| EP0348875A2 (en) | Method for the recovery of sulfur | |
| US2858188A (en) | Production of perchlorates | |
| US3481847A (en) | Electrolytic process of making chlorine | |
| US892516A (en) | Process of producing concentrated nitric acid. |