تاریخچه اسید سولفوریک :
اسید سولفوریک به عنوان کیمیاگر قرون وسطی شناخته شده است و به نامهای متفاوتی خوانده می شود از جمله ، روغن زاج و الکل زاج .
ماده ای از تقطیر خشک مواد معدنی مانند هپتا هیدرات سولفات آهن II ، ، بوجود آمده که تحت عنوان زاج نیز نامیده شد ، و از تقطیر خشک ، پنتا هیدرات سولفات I ، ، ماده ای بوجود آمد که این ماده هم تحت عنوان زاج آبی نام گرفت .
اگر این ترکیبات را گرم کنیم ، به اکسید آهن و مس تجزیه می شوند ، و به ترتیب آب و « تری اکسید سولفور » آزاد می شود ، که باز هم اگر آب و « تری اکسید سولفور » را با هم ترکیب کنیم محلول رقیق اسید سولفوریک بوجود می آید .
چنین ترکیباتی را کیمیاگران قرن ۱۲ و ۱۳ مانند « عرب ابوبکر الراسس » و « آلبرتوس مگنوس آلمانی » بوجود آورند . در قرن هفدهم ، شیمیدان هلندی آلمانی به نام « جوهان گلابر » ، سولفور را با نمک ( نیترات پتاسیم ، ) سوزاند و بدین ترتیب اسید سولفوریک تهیه کرد ، البته این دو را بخار داد .
هنگام تجزیه نمک ، سولفور به اکسید شد و بدین ترتیب با آب ترکیب شد و باعث بوجود آمدن اسید سولفوریک شد . در سال ۱۷۳۶ ، « جاشوا وارد » ، داروشناسی لندنی ، این روش را برای تهیه مقدار زیادی اسیدسولفوریک استفاده کرد . در سال ۱۹۴۶ در «بریمنیگهام» ، « جان ریبوک » اسید سولفوریک را در یک سری اتاقهای خیلی سربی تهیه کرد که این روش هم ارزان تر بود و هم مناسب تر و هم اینکه او مقدار بیشتری از اسیدسولفوریک را توانست در ظرفهای شیشه ای که در قبل هم استفاده شده بودند ، تهیه کند . فرآیند اتاق سربی این فرصت را به صنعت داد تا بتواند اسید سولفوریک را تولید کند و این روش تقریباً تا دو قرن ادامه داشت و بدین ترتیب توانستند بسیاری از مواد باقیمانده را هم پالایش کنند .
اسید سولفوریک « جان ریبوک » تنها اسید سولفوریک ۴۰ تا ۳۵% بود . بعدها دو کیمیاگر ، یکی فرانسوی به نام « جوزف لوئیس گی لوسا » و دیگری کیمیاگر بریتانیایی به نام « جوها گلوور » توانستند در اتاقهای سربی یک سری پالایش ها را انجام دهند و بدین ترتیب اسید سولفوریک ۷۸% تولید کنند .
با این حال ، کارخانه های رنگینه و همچنین بسیاری از فرآیندهای شیمیایی به محصولات غلیظ تری احتیاج داشتند و در تمام دوره قرن هجدهم این مشکل تنها بوسیله روش تقطیر خشک مواد معدنی حل می شد ، بدین ترتیب که روشهای تقطیر به صورتی انجام شود که شبیه به روشهای طبیعی کیمیاگری باشد . پیریت ( دی سولفید آهن ) در هوا گرم می شد و بدین ترتیب سولفات II ، ، بوجود می آمد که اگر همین ماده را تا ۴۸ درجه سانتی گراد حرارت می دادند به اکسید آهن II و « تری اکسید سولفور » تجزیه می شد و می توانست از آب عبور کند و باعث بوجود آمدن اسید سولفوریک در هر غلظتی شود . چون این روش هزینه زیادی در برداشت ، باعث می شد که از اسید سولفوریک غلیظ کمتر استفاده کنند.
در سال ۱۸۳۱ ، یک تاجر سرکه که بریتانیایی بود به نام « پریگرین فیلیپس » ، روشی اقتصادی برای تولید اسید سولفوریک غلیظ ، اختراع کرد . در این روش ، « دی اکسید سولفور » ، بوسیله تسویه سولفور یا پیریت در هوا ، تولید شد و سپس با مقداری هوای اضافی ترکیب و از بالای یک « کاتالیزور پلاتینیوم » در درجه حرارت بالا ، عبور کرد و سپس با اکسیژن هوا ترکیب شد و باعث بوجود آمدن خالص شد .
فهرست مطالب
عنوان صفحه
|
|
|
|
|
|
فصل اول
تاریخچه اسید سولفوریک …………………………………………………………. ۱
اسید سولفوریک …………………………………………………………………… ۵
خصوصیات اسید سولفوریک ……………………………………………………… ۷
واکنش های اسید سولفوریک ……………………………………………………… ۱۱
فصل دوم
گوگرد ……………………………………………………………………………. ۱۶
فرآیند اصلاح شده کلاوس ……………………………………………………….. ۱۸
ترکیبات کربن – گوگرد …………………………………………………………. ۲۱
فرآیند SCOT …………………………………………………………………… ۲۲
استفاده از فرآیند شبیه سازی برای پیشرفت عمل بازیابی سولفور ………………. ۲۳
مقدمه …………………………………………………………………………….. ۲۴
مثال ۱- مرتب کردن اطلاعات کارخانه ها برای واحدهای موجود ……………. ۲۵
نمونه ۱ جستجوی انتخابات صحیح جهت افزایش عمل بازیابی سولفور ……… ۲۸
استفاده از یک بستر سرد ………………………………………………………….. ۲۹
استفاده از یک بستر اکسیده شده ( اکسایشی ) مستقیم …………………………….. ۳۱
استفاده از مشعل کاتالیزوری selectox ……………………………………….. ۳۳
مثال ۲- بهینه سازی یک واحد سولفور Claus :………………………………… 35
بهینه سازی یک طرح جدید ………………………………………………………. ۳۸
خلاصه روشهای تولید ……………………………………………………………. ۴۰
فصل سوم
روش تماسی ( اتصالی ) …………………………………………………………. ۴۱
سایر روش ها ……………………………………………………………………. ۴۲
تولید اسید سولفوریک به روش تماس ……………………………………………. ۴۴
تولید SO2 …………………………………………………………………………. ۴۵
تبدیل دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد So3 ………………………………………. ۴۶
خلاصه ای (گزارشی) از شرایط کاتایزورها برای انجام عمل اکسایش دی اکسید سولفور …….. ۵۰
جذب دو برابر فرآیند تماسی ……………………………………………………… ۵۲
شرح واحد تولید اسیدسولفوریک ………………………………………………….. ۵۵
فصل چهارم
پیل ……………………………………………………………………………….. ۶۲
عملیات تصفیه شیمیایی فرآورده های نفتی به وسیله اسید سولفوریک …………… ۶۴
کاربرد اسید سولفوریک در تولید سوخت موشک ………………………………….. ۶۵
طریقه ساخت …………………………………………………………………….. ۶۶
فصل پنجم : پیوست ……………………………………………………………… ۶۸
