กรดซัลฟิวริกเป็นหนึ่งในสารเคมีที่มีการผลิตสูงและมีความสําคัญมากที่สุด พบการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและกระบวนการต่างๆ เช่น การผลิตสารเคมีทางอุตสาหกรรม (ปุ๋ย ผงซักฟอก เม็ดสี เครื่องย้อมสี) การผลิตแบตเตอรี่ กระบวนการโลหะ, การกลั่นปิโตรเลียม, การตายและอุตสาหกรรมสิ่งทอ, การผลิตวัตถุระเบิด, อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์, การใช้ในห้องปฏิบัติการและเคมีวิเคราะห์และอื่น ๆ มีกระบวนการผลิต กรดซัลฟูริก ที่แตกต่างกัน: กระบวนการ Chamber Process, สัมผัสครั้งเดียว และ กระบวนการ Contact Process 2 ขั้นตอน ปัจจุบัน กระบวนการ Contact Process 2 ขั้นตอน เป็นที่ต้องการและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเนื่องจากมีอัตราส่วนการแปลงซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ต่อ กรดซัลฟูริก สูง การแปลงที่สูงยังหมายถึงการตกค้าง SO 2 ในก๊าซที่ปล่อยน้อยลง ซึ่งช่วยลดการปล่อย SO 2 สู่ชั้นบรรยากาศและลดมลพิษทางอากาศโดยรอบ
การผลิต กรดซัลฟูริก เกี่ยวข้องกับกระบวนการหลายขั้นตอน หรือที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในชื่อกระบวนการผลิต กระบวนการ Contact Process หรือ กรดซัลฟูริก กระบวนการนี้เปลี่ยนซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO 2) เป็น กรดซัลฟูริก (H 2 SO 4). วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต กรดซัลฟูริก ได้แก่ ก๊าซกํามะถันที่มีก๊าซที่ได้จากการเผาไหม้ธาตุกํามะถัน ไพไรต์ หรือก๊าซจากอุตสาหกรรมโลหะวิทยา
การผลิต กรดซัลฟูริก มีหลายขั้นตอนดังอธิบายไว้ด้านล่าง:
ขั้นตอนที่ 1: การเผาไหม้กำมะถัน
ในกรณีที่ กรดซัลฟูริก ผลิตจากธาตุกํามะถัน ไพไรต์ หรือแร่โลหะซัลไฟด์เป็นวัตถุดิบ กระบวนการจะเริ่มต้นด้วยการเผาไหม้กํามะถัน (S) เพื่อผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO 2).
S + O 2 → SO 2
ขั้นตอนที่ 2: การแปลงซัลเฟอร์ไดออกไซด์
ก่อนที่จะส่งซัลเฟอร์ไดออกไซด์ไปยังตัวแปลง ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะผ่านการบำบัดเบื้องต้นเพื่อกำจัดสิ่งเจือปน ขั้นแรก ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะได้รับการบำบัดในหอล้างเพื่อลดอุณหภูมิ จากนั้นจึงส่งผ่าน เครื่องกำจัดแบบเวนทูรี่ เพื่อกำจัดอนุภาคขนาดเล็ก จากนั้นจึงส่งต่อไปยังหอหล่อเย็นเพื่อลดอุณหภูมิและกำจัดน้ำ หลังจากนั้น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะผ่านเครื่องกรองแบบละอองเพื่อกำจัดอนุภาคขนาดเล็กและละอองที่เหลืออยู่
การแปลงซัลเฟอร์ไดออกไซด์และออกซิเจนเป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์นั้นขึ้นอยู่กับปริมาณออกซิเจนส่วนเกินเป็นอย่างมาก ดังนั้น กรดซัลฟูริก จึงถูกเจือจางด้วยอากาศแห้งเพื่อให้ได้ปริมาณอากาศที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา ขั้นตอนการบำบัดขั้นสุดท้ายก่อนเข้าสู่กระบวนการสัมผัสที่ตัวแปลงคือหออบแห้ง ซึ่งน้ำที่เหลือทั้งหมดจะถูกกำจัดออกจากก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
ในที่สุดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่บริสุทธิ์จะถูกส่งไปยังตัวแปลงสําหรับกระบวนการสัมผัสในระหว่างนั้นจะถูกเปลี่ยนเป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO 3) ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา โดยปกติแล้ว ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้คือวาเนเดียมเพนทอกไซด์ (V 2 O 5) หรืออลูมินา (Al 2 O 3)
2SO 2 + O 2 ⇌ 2SO 3
สมดุลที่กล่าวถึงข้างต้นมีความไวสูงต่ออุณหภูมิและออกซิเจนส่วนเกิน ดังนั้นการควบคุมความเข้มข้นของ SO 2 และ O 2 หลังกระบวนการบําบัดจึงเป็นสิ่งสําคัญในการสร้างสภาวะที่เหมาะสมก่อนกระบวนการแปลง
ขั้นตอนที่ 3: การดูดซึมกรดซัลฟิวริก
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO 3) ละลายใน กรดซัลฟูริก เข้มข้น (H 2 SO 4) โดยทั่วไปจะมีความเข้มข้น 98-99% เพื่อผลิต กรดซัลฟูริก ควัน หรือที่เรียกว่าโอเลียม (H 2 S 2 O 7) โอเลียมเป็นส่วนผสมของ กรดซัลฟูริก และซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ จําเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาการควบคุมความเข้มข้นของ กรดซัลฟูริก ในหอดูดซับอย่างแม่นยําเพื่อป้องกันสภาวะที่ไม่พอใจ ภายใต้สภาวะที่ไม่พอใจกระบวนการดูดซึมอาจดําเนินไปไม่ถูกต้องซึ่งเน้นย้ําถึงความสําคัญของการรักษาสภาพการทํางานที่เหมาะสม ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิต (การดูดซึมเดี่ยวแบบสัมผัสเดียวหรือการดูดซึมแบบสัมผัสคู่) การดูดซึมอาจเกิดขึ้นได้เป็นหอคอยเดียวหรือหอดูดซับหลายเสา
SO 3 + H 2 SO 4 → H 2 S 2 O 7 (oleum)
ขั้นตอนที่ 4: การเจือจาง
น้ำมันที่ผลิตในหอดูดซับจะถูกเจือจางด้วยน้ำเพื่อให้ได้ กรดซัลฟูริก เข้มข้นตามต้องการ การเจือจางเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิต กรดซัลฟูริก เชิงพาณิชย์ ซึ่งโดยทั่วไปจะมีความเข้มข้นตั้งแต่ประมาณ 93% ถึง 98%
H 2 S 2 O 7 + H 2 O → 2H 2 SO 4
ขั้นตอนที่ 5: การทำความเย็นและการเก็บรักษา
กรดซัลฟูริก เจือจางจะถูกทำให้เย็นลงและถ่ายโอนไปยังถังเก็บ
ในกรณีของกระบวนการดูดซึมแบบสัมผัสสองครั้ง SO 3 จะถูกนําเข้าสู่ กรดซัลฟูริก เข้มข้นและสร้างโอเลียมในหอดูดซับแรก (ระดับกลาง) ในขณะเดียวกัน SO 2 ที่ไม่ออกซิไดซ์จะส่งผ่านไปยังคอนเวอร์เตอร์สําหรับหน้าสัมผัสที่สอง หลังจากสัมผัส SO 2 และ O 2 จะถูกแปลงเป็น SO 3 จากนั้นส่งไปยังหอดูดซับที่สอง (สุดท้าย) ซึ่งจะถูกดูดซึมเป็น กรดซัลฟูริก เข้มข้น (H 2SO 4) เพื่อสร้าง กรดซัลฟูริก ควันหรือโอเลียม (H 2 S 2 O 7)
กระบวนการ Contact Process นี้มีประสิทธิภาพสูงและใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสําหรับการผลิต กรดซัลฟูริก ขนาดใหญ่ กระบวนการ Contact Process 2 ขั้นตอน ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วย กระบวนการ Contact Process ขั้นตอนเดียว ซึ่งให้ผลผลิตที่เพิ่มขึ้น กรดซัลฟูริก และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเนื่องจาก SO 2 ที่สูงขึ้นอัตราส่วนการดูดซับและลดการปล่อย SO 2 เนื่องจากลักษณะที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและอาจเป็นอันตรายของการผลิต กรดซัลฟูริก มาตรการด้านความปลอดภัยและการควบคุมสิ่งแวดล้อมจึงเป็นสิ่งสําคัญ
กระบวนการผลิต กรดซัลฟูริก ต้องได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสมเพื่อให้ได้ผลผลิต 98% หรือสูงกว่า HORIBA มีส่วนช่วยในกระบวนการผลิต กรดซัลฟูริก ผ่านเครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบต่อเนื่อง ENDA-5000 ซีรีส์ ระบบปรับสภาพก๊าซตัวอย่างที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากประสบการณ์และความเชี่ยวชาญกว่า 50 ปีในการตรวจสอบก๊าซที่ปล่อยมลพิษ ตลอดจนการพัฒนาและการผลิตแกนหลักภายในองค์กร ส่วนประกอบมีส่วนช่วยในการวัด SO 2 ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงอย่างแม่นยําในกระบวนการผลิต กรดซัลฟูริก
ENDA-5000 มีจําหน่ายและนํามาใช้ในโรงงาน กรดซัลฟูริก หลายแห่งในญี่ปุ่นและต่างประเทศสําหรับการตรวจสอบ SO 2, O 2 และส่วนประกอบอื่น ๆ ผ่านกระบวนการ จุดสําคัญอย่างยิ่งที่ต้องตรวจสอบเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ ได้แก่ (1) ความเข้มข้นของ SO 2 และ O 2 ก่อนแปลงเพื่อรักษาสภาวะที่เหมาะสมสําหรับการแปลงเป็น SO 3, (2) ความเข้มข้นของ SO 2 ที่ไม่ออกซิไดซ์หลังจากหอดูดซับระดับกลาง และ (3) หลังจากหอดูดซับขั้นสุดท้ายเพื่อควบคุมประสิทธิภาพการดูดซับและควบคุมขั้นสุดท้ายโดยท้องถิ่น ข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อม (4) การตรวจสอบการปล่อยมลพิษ
■ เครื่องวิเคราะห์ ENDA-5000 ประกอบด้วยระบบบําบัดก๊าซตัวอย่างที่ทําขึ้นเอง ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการละลาย SO 2 ในท่อระบายน้ําน้อยที่สุดและให้ผลการวัดที่แม่นยํา
■ ด้วยประสบการณ์กว่า 50 ปีในการออกแบบเครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบต่อเนื่องและเครื่องวิเคราะห์ก๊าซแบบกอง HORIBA ได้สั่งสมความรู้ในส่วนการสุ่มตัวอย่างต่างๆ สําหรับสภาวะก๊าซตัวอย่างที่แตกต่างกัน. ในบรรดาชิ้นส่วนเหล่านี้คือการรักษาเพื่อกําจัด SO 3 ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหมอกและชิ้นส่วนสุ่มตัวอย่างอื่น ๆ สําหรับการปรับสภาพก๊าซตัวอย่างที่ยากต่อการจัดการ ระบบการปรับสภาพดังกล่าวช่วยให้เครื่องตรวจจับใช้งานได้นานขึ้นโดยไม่มีการกัดกร่อนและปัญหาใหญ่
■ เทคโนโลยี NDIR Cross-Modulation เฉพาะของ HORIBA ที่นำมาใช้ในเครื่องวิเคราะห์นี้ ช่วยให้เซลล์วัดสะอาดด้วยอากาศแวดล้อมที่บริสุทธิ์หลังการวัดแต่ละครั้ง ซึ่งช่วยให้เครื่องวิเคราะห์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและรักษาสภาพภายในเซลล์ก๊าซตัวอย่างให้สะอาดได้เป็นเวลานาน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการมีค่าดริฟท์เป็นศูนย์ต่ำและการวัดที่แม่นยำ
ระบบวัดแก๊สจากปล่องควัน
คุณมีคำถามหรือคำขอใดๆ หรือไม่? ใช้แบบฟอร์มนี้เพื่อติดต่อผู้เชี่ยวชาญของเรา
