Spiritus Vitrioli - таку назву використовували стародавні алхіміки, звертаючись до травильної рідини, тепер відомої як сірчана кислота. Спочатку вони виробляли цю кислоту з квасцов, а пізніше перепалювання сірки з селітрою.
Сьогодні, сірчана кислота виробляється з пиритов, інших металевих сульфідів, або з газів, що містять сірку. Сірчана кислота є одним з найважливіших, основних речовин в хімії і використовується в великих кількостях, особливо промислово-розвиненими країнами світу. На те є свої причини. Кількість виробленої сірчаної кислоти показує рівень розвитку держави. Всесвітнє щорічне виробництво сірчаної кислоти - 130 мільйонів тонн, з яких 5 мільйонів тонн виробляється в Німеччині. Хоча технологія виробництва сірчаної кислоти може розглядатися як повністю розвинена в цілому, кожен все ще намагається поліпшити методи зокрема.
В результаті прийняття суворих законів про охорону навколишнього середовища, були винайдені нові способи виробництва сірчаної кислоти, наприклад тепловим роз'єднанням відпрацьованих кислот, відновленням сірки, що міститься в відпрацьованих газах або за допомогою сірки, що міститься в корисних копалин. Виробництво сірчаної кислоти - це спалювання сірки, що містилася в основному матеріалі, використовуючи кисень з повітря, в результаті чого виходить зеленувато-жовтий діоксид.
Після процесу очищення газу, каталитически додається кисень, щоб перетворити зеленувато-жовтий діоксид в зеленувато-жовту трехокісь:
SO2 +. O2. SO3
Концентрація і парціальний тиск компонентів реакції - вирішальні чинники для перетворення. На початку шістдесятих років Компанія Bayer Leverkusen винайшла так званий подвійний процес каталізу (патент DP 1136988) заснований на принципі масового виробництва. У цьому процесі 90% SO2 перетворюються в SO3 перед первинним поглинанням. Що залишається газ знову перетвориться при каталізі, таким чином збільшуючи концентрацію з 90% до 99,5% або ще вище перш, ніж має місце заключне поглинання.
В системі, розробленої "Monsanto", теплота, що виділяється в результаті екзотермічної реакції при виробництві сірчаної кислоти на заводі може використовуватися для нагріву пара тиском 10 бар. Для розробки циркуляційних насосів знаходяться в "Вежі Monsanto", потрібні матеріали, які повинні протистояти концентрованої сірчаної кислоти (99-99,5%) при температурі до 260 ° C. FRIATEC-Rheinhutte має відповідні сплави (Cl> 43), які передбачають найвище опір корозії і навіть ерозійної корозії. Те ж саме, звичайно, відноситься до будь-яким іншим заводам з виробництва сірчаної кислоти, обладнаним подібними енергозберігаючими системами.
Сірчана кислота використовується в технологічних процесах у багатьох галузях промисловості. Вона використовується при виробництві добрив, синтетичних миючих засобів та вибухових речовин. Сірчана кислота у великих кількостях використовується при виробництві паперу, синтетичних волокон, пластмас, в металургії. Вона не завжди залишається в кінцевому продукті. В результаті хімічних реакцій вона перетворюється в відпрацьовану кислоту. Сьогодні ця кислота, після відповідної обробки, відновлення, все частіше і частіше повертається в процес.
Спрощена діаграма процесу виробництва сірчаної кислоти.
1. Отримання газу з пиритов. 2. Отримання газу з сірки. 3. Змішання і поглинання компонентів.
До середньої концентрації, сірчана кислота майже розділена на іони:
H2 SO4 - 2H + + SO4 -
Тому агресивність кислоти збільшена при концентраціях від 20% до 80%. При більш високих концентраціях, зменшено роз'єднання, і кислота тому стає менш агресивною.
Швидкість корозії металевих матеріалів в сірчаної кислоти - функція температури, концентрації і швидкості потоку. Наявність солей, газів або твердих частинок може сильно змінити агресивність кислоти.
Ілюстрації нижче показують, до якої міри концентрація, температура і швидкість сірчаної кислоти змінюють норму ерозії / корозії аустенітних хромонікелевих сталей.
Якщо в насосі не використовується матеріал з достатнім опором корозії, або гірше - якщо в насосі використовується матеріал з дуже низьким опором, ефект від ерозійної корозії може дуже швидко привести до руйнування насоса. Тому життєвий цикл відцентрового насоса залежить не тільки від використовуваного матеріалу, а й від технологічного процесу в якому він використовується.
Щоб керувати заводом, включаючи розподіл кислот, потрібна велика кількість клапанів, які, як і насоси, повинні бути зроблені з корозійно-стійких матеріалів. Їх життєвий цикл у великій мірі залежить від того, як ними керують. Наприклад дросельні клапани збільшують швидкість кислоти, яка зазвичай призводить до прискорення корозії. Вибираючи відповідний матеріал швидкість ерозійної корозії може бути зменшена. FRIATEC-Rheinhutte володіє багатьма роками досвіду в практичному застосуванні корозійностійких матеріалів в насосах і клапанах для сірчаної кислоти. Безперервний контакт з відомими машинобудівними компаніями, а так само проведення власних досліджень, дозволяє FRIATEC-Rheinhutte швидко і оптимально підбирати матеріали під вимоги замовника.
Діаграма нижче показує найчастіше використовувані матеріали при виробництві сірчаної кислоти (з і без використання систем енергозбереження).
Typ GVRN - Vertikale Chemie-Kreiselpumpe f? R H2SO4-Anwendungen
Typ RCE - Chemiepumpe aus metallischen Werkstoffen
Typ RKuV - Chemie-Tauchpumpe aus Kunststoff
Тип GVSO - Chemie-Tauchpumpe aus metallischen Werkstoffen.
Typ RCEV - Chemie-Tauchpumpe aus metallischen Werkstoffen
Typ RCNKu - Chemie-Normpumpe aus Kunststoff
Typ RMKN - Magnetkupplungspumpe aus metallischen Werkstoffen nach DIN EN 22858 (ISO 2858)
Typ RN - Chemie-Normpumpe aus Metall
Typ RSU - Umw? Lzpumpe aus metallischen Werkstoffen
Typ RVKu - Chemie-Tauchpumpe aus Kunststoff