اسید سولفوریک
سولفوریک اسید که در گذشته با نام جوهر گوگرد خوانده می‌شد، اسیدی بسیار قوی است که با هر درصدی در آب حل میشود و فرمول شیمیایی آن H۲SO۴ است. پی اچ(pH) این اسید ۰/۵ (۵ دهم) میباشد.
سولفوریک اسید برای نخستین بار توسط جابر بن حیان دانشمند ایرانی کشف شد. او با تقطیر کانی‌های سولفات آهن و مس(II) سولفات، این اسید را به دست آورد.
از سولفوریک اسید در مواد شوینده، رنگ نقاشی ودر تولید مس کاتدی و صنعت روی ,کود های شیمیایی ,سولفات آهن,چرم سازی و غیره استفاده میشود.
خواص فیزیکی اسیدسولفوریک
این ماده دارای مولکول‌های دارای گشتاور قطبی است که می‌توانند با یک‌دیگر پیوند هیدروژنی برقرار کنند. پس سولفوریک اسید مایعی است با نقطه جوش بالا و هم چنین یک مایع ویسکوز (دارای گران روی زیاد) محسوب میشود.
همین شرایط مولکولی باعث می‌شوند که سولفوریک اسید به خوبی در آب حل شود و محلول‌های اسیدی مختلف تولید کند.
خواص عمومی اسید سولفوریک
اسید سولفوریک یکی از مهمترین اسید های معدنی است که خالص آن مایعی است بی رنگ که در 339 درجه سانتی گراد می جوشد و در 5/10 درجه سانتی گراد به صورت کریستال در می آید . ( منجمد می شود ) ، درموقع حل شدن در آب مقدار زیادی گرما به وجود می آید و اسید حل شده در آب بصورت هیدراتهای 2H20، H2S0 ، H2S04 در می آید .اگر یک قطره کوچک از آب بر روی سطح اسید غلیظ بیافتد آب بلافاصله تبخیر شده و به بخار تبدیل می گردد که ممکن است این بخار ، ذرات ریز اسیدی را نیز همراه داشته باشد . به همین خاطر در موقع حل کردن اسید در آب لازم است تا جریان کمی از اسید بر روی آب اضافه شود و نه بالعکس . اگر چنانچه دماسنجی در محلول قرار داده شود افزایش سریع حرارت بخوبی مشاهده می شود .
اسید سولفوریک اسیدی است قوی که با اکثر فلزات مثل : ( روی ، آهن ، آلومینیوم ، منگنز و ...... ) ترکیب می شود ولی محلول ضعیف آن با فلزاتی که فعالیت آنها کمتر است مثل : ( جیوه ، نقره ، طلا ) ترکیب نمی شود
تولیدکننده اسید سولفوریک
شرکت صنایع شیمیایی پارس
این شرکت توانایی تولید اسید با خلوص 98درصد را دارد و در تولید از ماشین آلات روز دنیا استفاده می نمایدو توانایی ساخت اجرای واحد سولفوریک اسید را دارد در ضمن این شرکت تولید کننده بخش های مختلفی از ماشین آلات این واحد همچو :کولر اسید(اولین تولید کننده کولر اسید در ایران)-مبدل های حرارتی-کندانسور-ساخت و اجرای کوره -سختی گیر و...... میباشد . شرکت پارس 8 درحال احداث واحد سولفوریک اسید در گرمسار میباشد.
SULFURIC ACID 96% - 98%
H2SO4
|
1.840gr/lit
|
Specific Weight
|
| 98% |
Density |
| 0/0003% |
Iron |
| 0/002% |
Chlorine |
| 0/0001% |
Lead |
| 0/0001% |
Arsenic |
| 0/00017% |
Sulfur Dioxide |
| 0/00024% |
Chloride |
| 0/000170% |
Nitrogen Oxide |
| 0/000170% |
Ammonia Nitrogen |
| 0/00024% |
Copper |
| 0/003% |
Manganese |
Guildlines of usage & storage:
1- Always keep the door tightly close.
2- Keep out of reach children.
3- Keep away from food and drink.
4- Do not breathe.
5- Avoid contact with skin and eyes.
6- If swallowed, seek medical advice immediatly and show this container or lable to the doctor.
7- Light makes plastic brittle!
8- Incase of contingence wash with a lot of water immediately.
Chemichal Warning Sign
دارای نشان استاندارد ایران و جهان
فرآیند تولید اسید سولفوریک
توليد صنعتي اسيد سولفوريک به روش تماسي در سال 1832 يک تاجر انگليسي سرکه ، روشي اقتصادي براي توليد اسيد سولفوريک غليظ ابداع کرد که امروزه به نام فرآيند تماسي معروف است و قسمت اعظم اسيد سولفوريک در دنيا به اين روش توليد مي‌گردد. اين فرآيند در سه مرحله صورت مي‌گيرد که عبارتند از:تهيه و خالص سازي :خالص سازي هوا براي جلوگيري از مسموم‌شدن کاتاليزور لازم است.
گازها پس از شستشو با آب ، با اسيد سولفوريک خشک مي‌شوند. اکسيداسيون کاتاليکي در دماي بالاتر از 450 درجه سانتيگراد و فشار 2atm و کاتاليزور پنتا اکسيد واناديم ، واکنش داده و توليد مي‌کند. گاز توليد شده از ميان تبادلگر گرمايي عبور داده شده و در اسيد سولفوريک غليظ حل شده و توليد الئوم مي‌کند. به دليل اينکه انحلال در آب بسيار گرمازا بوده و بجاي اسيد سولفوريک مايع ، مه توليد مي‌شود، انحلال مستقيم در آب عملي نمي‌باشد. نهایتا توليد اولئوم با آب واکنش داده و اسيد سولفوريک توليد مي‌کند.
توضیحات تکمیلی
اسید سولفوریک،یکی از مهمترین مواد شیمیایی صنعتی است که با استفاده از فرایند تماس (contact process) تولید می شود. در مرحله نخست گوگرد در مجاورت اکسیژن اکسید شده و گوگرد دی اکسید SO2 به دست می آید. در مرحله بعد گوگرد دی اکسید در مجاورت یک کاتالیزور به 3SO اکسیده می شود واکنش فوق در دمای معمولی بسیار کند است. لذا در روش صنعتی ، از دماهای بالا تر) 400Cتا 700C) و از یک کاتالیزور (مانند وانادیم پنتوکسید V2O5 یا اسفنج پلاتین) استفاده می شود. با دمیدن بخار گوگرد تری اکسید به درون اسید سولفوریک ، پیروسولفوریک اسید تشکیل می شود سپس با افزودن آب به پیرو سولفوریک اسید ، محلول سولفوریک اسید با غلظت مورد نظر تهیه میشود کنترل این روش که در آن ، پیروسولفوریک اسید تشکیل می شود ، آسان تر از واکنش مستقیم گوگرد تری اکسید با آب است.
اين اسيد با هر درصدي در آب حل مي‌شود. وقتي غلظت بالايي از گازي به اسيد سولفوريک اضافه مي‌شود، الئوم يا اسيد سولفوريک دود کننده ايجاد مي‌شود. واکنش اسيد سولفوريک با آب بسيار گرمازا مي‌باشد. اضافه کردن آب به اسيد سولفوريک غليظ خطرناک است. زيرا در اثر حرارت حاصل از واکنش اسيد و آب ، آب داغ ممکن است به اطراف پراکنده شود. بنابراين آن را با آرامي به آب اضافه مي‌کنند.
اين مساله بدليل پايين بودن دانسيته آب نسبت به اسيد سولفوريک مي‌باشد که آب ميل دارد روي اسيد قرار گيرد. ميل ترکيبي اسيد سولفوريک با آب بقدري بالاست که مي‌تواند مولکول‌هاي هيدروژن و اکسيژن را از بقيه ترکيبات بصورت آب جدا کند. به عنوان مثال مخلوط کردن گلوکز و اسيد سولفوريک ، عنصر کربن و آب ايجاد مي‌کند.
یکی از موارد مشخصه اسید سولفوریک غلظت آن است که در کارخانه های ساخت اسید سولفوریک اهمیت زیادی پیدا می کند . مفهوم از غلظت بطور مختص ، وجود مقدار اسید سولفوریک خالص در ترکیب اسید و آب می باشد که بصورت گرم H2SO4 در محلول اسید سولفوریک عنوان می شود . مثلا وقتی عنوان می شود که غلظت اسید 98% است یعنی در 100 گرم محلول 98 گرم اسید خالص وجود دارد .
تولید اسید سولفوریک 98
تولید اسید سولفوریک 98درصد به این صورت تولید میشود که گوگرد درون حوضچه هایی بنام حوضچه ذوب میرود و به مذاب تبدیل میگردد,سپس گاز گوگرد در در کوره به دمای مورد نظر میرسد و سپس این گاز با مجاورت با کاتالیزور ها به گاز SO3 تبدیل میگردد.
این واکنش ها بسیار گرما زا است و باید در مبدل های حرارتی عبور کند تا به دمای کافی برسد (420)که مجدد به کاتالیزور رود این فرایند 4 با صورت میگیرد و در آخر هم گاز از پایین برج جذب رها میشود و از بالا اسید روی این گاز ریخته میشود و این گاز تبدیل به اسید سولفوریک میگردد.
خط تولید اسید سولفوریک
ساخت مبدل های حرارتی با بهترین متریال
مبدل های حرارتی در اسید سولفوریک نقش بسیار مهمی را دارد که در انتخاب جنس مواد بسیار باید توجه شود زیرا در این مبدل ها گاز so2و so3گردش مینماید وحرارت تا 600 درجه سانتیگراد میتواند برسد .از دیگر نکته های مهم این است که تنش بسیار زیادی به ان وارد میشود زیرا کار ان تبادل حرارت است .
کولر اسید
کولر اسید برای خنک کردن اسید سولفوریک استفاده میگردد و اسید را از دمای حدود 80 درجه به دمای 40 درجه سانتیگراد میرساند
مکانیزم کولر اسید به این گونه است که از یکطرف اب با شدت بالا از داخل لوله ها عبور داده میشود .از طرف دیگر اسید از بین لوله ها عبور داده میشود
شاید برای شما جنس این خنک کننده سوال شود .جنس این خنک کننده های اسید سولفوریک از استیل 316L میباشد زیرا در برابر حرارت و خورندگی مقاوم است .
تبادل حرارت در این مبدل ها بسیار مهم هست که با توجه به دبی و حرارت ایجاد شده و..... فاصله ی این لوله ها تعیین میگردد
این ماشین الات توسط شرکت تست و برسی میشود که بتوانند طول عمر بالاتر و بهترین کیفیت را ارائه دهند .
مصارف اسید سولفوریک
موارد مصرف اسید سولفوریک در جهان بسیار متنوع و گسترده می باشد بطوریکه این اسید ، مادر صنعت لقب گرفته و اهمیت آن در صنایع شیمیایی به قدری زیاد است که پیشرفت صنایع مختلف هر کشور را با میزان مصرف اسید سولفوریک قیاس می نماید .
اسید سولفوریک در صنایع تولید اسید ، کودها ، داروها ، رنگدانه ها ، مواد منفجره ، مواد پاک کننده ، مصنوعی ، ابریشم مصنوعی و دیگر
کاربردهای صنعتی اسيد سولفوريک
اسيد سولفوريک جزء مواد شيميايي پراستفاده مي‌باشد. اين ماده در واکنش‌هاي شيميايي و فرآيندهاي توليد ساير ترکيبات ، کابرد فراواني دارد. عمده‌ترين استفاده آن در کارخانه‌هاي توليد کود شيميايي ، استخراج فلزات ، سنتزهاي شيميايي ، نیروگاههای برق ، تولید فلزات معدنی مثل مس،روی،سرب،قلع ، تصفيه پساب‌ها و پالايشگاه‌هاي نفت مي‌باشد. اسيد سولفوريک در اثر واکنش با اسيد نيتريک ، يون نيترونيوم توليد مي‌کند که در فرآيند نيترودار کردن ترکيبات استفاده مي‌شود. فرآيند نيترودار کردن در صنايع توليد مواد منفجره مانند توليد تري‌نيتروتولوئن (TNT) ، نيترو گليسيرين و ... استفاده مي‌شود. اسيد سولفوريک در انباره‌هاي سربي (باطري‌هاي سربي) به عنوان محلول الکتروليت استفاده مي‌شود. اسيد سولفوريک ، يک عامل آبگيري بسيار قوي است. در اکثر واکنش‌ها به عنوان عامل هيدراتاسيون استفاده مي‌شود و در توليد ميوه‌هاي خشک هم به ميزان کم ، از اسيد سولفوريک براي جذب آب استفاده مي‌کنند.
تهيه اسيد سولفوريك : گوگرد ماده اصلی در تهيه اسيدسولفوريك مي باشد،اسيد سولفوريك بدلايل زيادي جاي خود را به عنوان يك اسيد معدني بسيار مهم باز كرده و با توجه به ويژگي هايي به شرح زير آن را مناسب براي انواع مصارف گسترده مي نمايد، اهميت يافته است :
1- بهاء نسبتاً كم آن نسبت به گوگرد خام در هزينه هاي توليد كارخانجات اسيدسازي
2- هزينه كم ترابري و نگهداري آن در مقايسه با ساير اسيدها
3- مناسبت و مطابقت آن با فرايندهاي اسيدي و خنثي سازي
4- عامل خوبي براي جذب آب
5- كاتاليست مؤثري براي بيشتر هيدروكربن ها و مصنوعات آلي شيميايي
6- آمادگي براي تشكيل تمام سولفات هاي آلي با بيشتر هيدروكربن ها
7- داشتن نقطه جوش بالا كه در نتيجه به دليل نياز به دماي زياد در بيشتر فرآيندها، تبخير شدن را محدود مي سازد.
8- به مقدار زيادي در يك يا دو و يا حتي سه فرآيند مصرف مي شود و در نهايت نيز در كارخانجات اسيدسازي بازسازي گرديده و براي مصرف در فرآيندهاي بيشتر به بازار عرضه مي شود.
پیش بینی میزان صادرات سولفوریک از بندر شهید کلانتری با توجه به تقاضاهای موجود بین المللی حداقل 73 کشتی 7000 تنی در سال میباشد که البته این پیش بینی با توجه به نبودن شبیه این انبارها در دریای عمان و خلیج فارس و اقیانوس هند بسیار کم میباشد زیرا با توجه به بازاریابی صورت گرفته در منطقه توسط تیم بازرگانی بین المللی شرکت بازتاب بسیار عالی داشته ، با توجه به جمع آوری اطلاعات درخواستی از سوی متقاضیان سولفوریک به بیش از یک میلیون تن در سال 1390 رسیده و تمام مصرف کنندگان منطقه ای استقبال غیرقابل انتظاری از راه اندازی چنین مخازنی در چابهار را نموده اند وبا ارتباطاتی که با ما داشته اند ابراز نمودند اگر این مخازن احداث گردد دیگر نیازی نیست که کشتیهای مخصوص حمل سولفوریک طول دریای عمان و خلیج فارس را تا عربستان و امارات برای خرید اسید طی نمایند و حتی بعضی از مصرف کنند گان بزرگ پاکستان پیشنهاد داده اند که این پروژه در بندر گوادر پاکستان انجام گیرد لذا با توجه به تمام اطلاعات جمع آوری شده طی 3 سال گذشته اجرای پروژه مذکور در چابهار بسیار استراتژیک تلقی میگردد .
حمل ونقل گوگرد به سه روش انجام میشود کامیون ، قطار ، کشتی که حمل ونقل ازطریق کشتی ارزانتر از قطار و کامیون است و قطار ارزانتر از کامیون میباشد. حمل ونقل سولفوریک به روشهای مختلف صورت میگیرد کشتی ، قطار ، تانکر ، ایزوتانک ، گالنهای 40 ،220 ،1000 کیلوگرمی که در مقدارهای زیاد فقط از کشتی ، قطار ، تانکر ، ایزوتانک استفاده میشود که البته حمل و نقل با کشتی در الویت است جهت صادرات. درتمام روشها جهت حمل و نقل استاندارهای بین المللی وجود داشته و تمام عملیات بارگیری استاندارهای تقریبا یکسانی در سطح دنیا رعایت میشود.
اسید سولفوریک در پیکره صنعت
اسید سولفوریک در پیکره صنعت نقش خون در بدن انسان را دارد این نقش به حدی قابل تعمل است که اگراسید سولفوریک وجود نداشت هیچ یک از نیروگاههای اتمی ، حرارتی قادر به تولید برق نبودند ، اگراین اسید معدنی وجود نداشت بشر قادر به استخراج هیچ یک از مواد زیرزمینی نبود ونمی توانست هیچ یک از مواد مصنوعی تولید شده را تولید کند ، تولید انواع کودهای شیمیایی جهت بدست آوردن انواع محصولات کشاورزی بدون اسیدسولفوریک غیرممکن است و از اهمیت اسید سولفوریک همین بس که انقلاب صنعتی در دنیا مصادف با گسترش تولید صنعتی اسید سولفوریک در دنیا شده است ، به علت اهمیت اسید سولفوریک درصنایع مختلف یکی ازشاخص های کشورهای صنعتی میزان مصرف این اسید میباشد ، باتوجه به نمودار زیر میزان مصرف این اسید دربخش های مختلف صنعت دیده خواهد شد. منبع آمارشرکت معتبرNEXANT میباشد که شرح کامل توضیحات پیوست است.بخش هایی در تولید مس که به روش هایی مانند تانک لیچ و هیپ کاربرد دارد.
یکی دیگر از مصارف سولفوریک اسید تولید اسید کلریدریک است که با میکس کردن نمک واسیدسولفوریک گازی حاصل میشود که با چرخش این گاز در برج های جذب تبدیل به جوهر نمک یا همان اسید کلریدریک میشود .
دیگر مصرف اسید سولفوریک تولید انواع کود است که گل اهن را در اسید میکس میکنند و پس از عبور از فیلتر انرا به سولفات اهن یا کود اهن تبدیل میکنند .همینطور که اشاره شد بازار این ماده شیمیایی جهانیس و این شرکت صادرات به کشور هایی همچو عراق و عمان و ........داشته است.
نکات ایمنی
اسید سولفوریک ، اسید بسیار قوی و خورنده میباشد. نوشیدن آن باعث آسیب‌های شدید دائمی در دهان و سایر بافت‌های مورد تماس میشود. تنفس آن بسیار خطرناک بوده و باعث آسیب‌های جدی میشود. در صورت تماس با پوست و چشم باعث سوزش و ایجاد زخم میشود. در صورت تماس پوست و چشم با آن ، باید با آب فراوان شستشو داده و سپس از محلول بی‌کربنات سدیم یک درصد برای شستشو موضع مورد تماس استفاده گردد.