ایمنی حمل و نقل اسید سولفوریک
ایمنی حمل و نقل اسید سولفوریک
ایمنی حمل و نقل اسید سولفوریک (Sulfuric Acid Handling and Transportation Safety)
فرمت: Pdf تعداد صفحات: 130
مدرس: مهندس محمدرضا شصتی
فهرست:
- مقدمه
- طبقه بندی مواد خطرناک سازمان ملل متحد
- خواص فیزیکی و شیمیایی اسید سولفوریک
- حمل و نقل خودرویی اسید سولفوریک
- حمل و نقل ریلی اسید سولفوریک
- نحوه مقابله با شرایط اضطراری
- تعمیر و نگهداری تانکرهای حمل اسید
- رانندگی تدافعی
- فهرست مراجع
مقدمه
- اسید سولفوریک یا سولفات هیدروژن (H2SO4) که در گذشته به آن جوهر گوگرد نیز گفته می شد، اسید معدنی بسیار قوی است که به هر نسبتی در آب حل می شود.
- این اسید دارای مولکول های قطبی بوده که می توانند با یکدیگر پیوند هیدروژنی برقرار کنند، لذا اسید سولفوریک مایعی با نقطه جوش بالا و ویسکوز (گرانروی زیاد) به شمار می رود.
- اسید سولفوریک میل ترکیبی زیادی با آب دارد و در اثر واکنش با آن گرمای شدیدی آزاد می نماید.
- افزودن آب به اسید سولفوریک غلیظ بسیار خطرناک است و در اثر حرارت حاصل از واکنش اسید و آب، آب گرم ممکن است به اطراف پراکنده شود، زیرا آب به دلیل دانسیته پایین تر تمایل دارد روی اسید قرار گیرد.
- اسید سولفوریک به عنوان یکی از پر مصرف ترین مواد اولیه صنعت است.
- از این ماده در صنایع دارویی، شوینده، کاغذ، پالایشگاه های نفت، تصفیه خانه های آب، کارخانه های تولید الکل و … استفاده می شود.
- به طور کلی در تمام مواردی که نیاز به کنترل pH و یا تولید ترکیبات سولفات باشد، از این اسید استفاده می شود.
- اولین بار جابر حیان در مورد تقطیر شوره یا زاج سبز که منجر به تولید اسید سولفوریک می شود، سخن می گوید. اما در بسیاری از متون، کشف اسید سولفوریک را به زکریای رازی نسبت داده اند.
- وی با تقطیر خشک کانی هایی که شامل سولفات آهن II (زاج سبز) و سولفات مس II (کات کبود) توانست اسید سولفوریک به دست آورد.
- در اثر حرارت دادن هر یک از این نمک ها اکسید آهن II و اکسید مس II به همراه آب و گوگرد تری اکسید (SO3) حاصل می شود، که به واسطه ترکیب آب و گوگرد تری اکسید، محلول رقیق اسید سولفوریک ایجاد می شود.
- در قرن هجدهم، جان گلوبر، اسید سولفوریک را از سوزاندن گوگرد و نیترات پتاسیم در مجاورت بخار آب تهیه کرد.
- در سال های بعد، جان روبک اسید سولفوریک را با غلظت %۳۵-۴۰ در ظروف سربی تولید می کرد.
- در سال ۱۸۲۷ با معرفی برج های سُربی برای بازیافت اکسیدهای نیتروژن توسط گیلوساک قدم مهمی در تولید اسید سولفوریک برداشته شد و نخستین بهینه سازی انجام یافته بر روی آن مبتنی بر افزودن هوای محیط به سیستم به منظور پیشرفت بیشتر واکنش بود.
- همچنین به جای استفاده از سیستم ناپیوسته (batch) از سیستم پیوسته سوزاندن گوگرد در آن استفاده گردید.
- ۳۲ سال بعد جان گلاور اولین برج حذف نیتروژن و افزایش غلظت اسید سولفوریک را معرفی نمود.
- برج های گیلوساک و گلاور، اولین برج حذف نیتروژن و افزایش غلظت اسیدسولفوریک را معرفی نمود.
- برج های گیلوساک و گلاور بخش های اصلی سیستمی را که ما امروزه به نام فرآیند تولید اسید سولفوریک در اتاق سربی می شناسیم را تشکیل می دهند.
- کارهای ابتدایی روی فرآیند مجاورت (تماسی) توسط فیلیپس در سال ۱۸۳۱ انجام گرفت.
- در آن زمان تحقیقات روی انجام واکنش بین گوگرد دی اکسید و اکسیژن با نسبت های استوکیومتری متمرکز بود.
- در سال ۱۹۰۱ با گشوده شدن رموز پارامترهای فرآیندی واکنش اکسیداسیون کاتالیکی گوگرد دی اکسید توسط
شرکت BASF فرآیند مدرن مجاورت (تماسی) متولد شد و اولین کارخانه تولید اسید سولفوریک به روش مجاورت (تماسی) توسط آن شرکت و در آمریکا ساخته شد. - حال با گذشت بیش از یک قرن از معرفی فرآیند مجاورت (تماسی)، اگرچه مبانی مورد استفاده آن در کارخانه های تولید اسید سولفوریک ثابت باقی مانده ولی واحدها، بزرگتر و پیچیده تر شده اند و با اینکه صنعت تولید اسید سولفوریک یک صنعت قدیمی محسوب می شود ولی توسعه پیوسته آن برای ساخت واحدهای بهینه تر ادامه دارد.
- در واحدهای امروزی ساخت اسید سولفوریک هدف بر روی کاهش آلودگی ها، بهبود بازده و ایمنی، کاهش هزینه های ساخت و بهره برداری متمرکز شده است.
تولید اسید سولفوریک
اسید سولفوریک، یکی از مهم ترین مواد شیمیایی در صنعت است که با استفاده از فرآیند مجاورت (تماسی) تولید می شود. به طور کلی فرآیند تولید اسید سولفوریک چهار مرحله دارد:
استخراج گوگرد (S (-۲ تبدیل گوگرد به گوگرد دی اکسید (۲SO (-۳ تبدیل گوگرد دی اکسید به گوگرد تری اکسید (۳SO (-۴ تبدیل گوگرد تری اکسید به اسید سولفوریک (۴SO۲H (۹ ایمنی اسید سولفوریک
- یکی از مهمترین منابع تهیه گوگرد، نفت و گاز طبیعی است.
- ترکیبات حاوی گوگرد هم به شکل ترکیبات آلی و هم ترکیبات معدنی (مانند هیدروژن سولفید)، هر دو باید از نفت یا گاز طبیعی که به عنوان سوخت یا مواد خام شیمیایی به کار می روند، زدوده شوند.
- یکی دیگر از منابع گوگرد به شکل “گوگرد دی اکسید” حاصل تصفیه فلزات است.
- بسیاری از سنگ معادن فلزات به شکل ترکیبات سولفیدی بوده که پس از حرارت دادن آنها اکسید فلزات و گوگرد دی اکسید تولید می شود.
به عنوان مثال در تولید سرب، ۲SO۲ + PbO۲ ——–> ۲O۳ + PbS - فلزاتی مانند مس، روی، آهن، مولیبدیم و نیکل را نیز از سنگ معدن سولفیدی آنها استحصال می کنند. ۱۰ ایمنی اسید سولفوریک
- از منابع دیگر تولید گوگرد دی اکسید می توان به احتراق گاز H2S و یا بازیافت اسید سولفوریک مصرف شده اشاره نمود.
- در روش صنعتی تولید اسید سولفوریک، ابتدا گوگرد با خلوص بالا را با گرم کردن غیر مستقیم، به وسیله کویل بخار، به حالت مایع در می آورند.
- گوگرد در دمای ۱۵۰ درجه سانتیگراد به حالت مایع در می آید. و به راحتی می توان آن را به کمک پمپ مخصوص، جهت سوزاندن به درون کوره احتراق انتقال داد.
مقدار جرم گوگرد مذاب منتقل شده به درون کوره، احتراق باید تنظیم شود. این عمل به دو روش زیر انجام می شود:
- کنترل مسیر برگشتی به درون حوضچه
- تنظیم سوزن مشعل کوره
با توجه به گنجایش هر کوره، به ازای هر تن اسید ۹۸ درصد، ۲۰۰ کیلوگرم گوگرد وارد کوره می شود.
گوگرد در کوره احتراق در دمای ۱۰۰۰-۹۵۰ درجه سانتی گراد به گوگرد دی اکسید تبدیل می شود: S + O۲ ———> SO۲ + گرما
- اکسیژن نیز از طریق هوای فشرده توسط دمنده هوا تامین می شود و پیش از ورود به کوره، برای جلوگیری از پایین آمدن دمای کوره، توسط مبدل گرمایی تا دمای ۱۵۰ درجه سانتیگراد گرم می شود
- پنتا اکسید وانادیم به عنوان کاتالیزور تبدیل ۲SO به ۳SO در برج مخصوص که به صورت چهار لایه قرار گرفته، استفاده می شود.
- هر دو لایه، متصل به هم بوده و تنها با یک صفحه فلزی مشبک از یکدیگر جدا شده اند.
- مقدار کاتالیزور در این چهار لایه متفاوت بوده، به طوری که لایه چهارم که پایین ترین لایه است شامل ۷۰ درصد کاتالیزور و بقیه لایه ها به ترتیب حاوی ،۲۰ ۷ و ۳ درصد کاتالیزور هستند.
ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.
ورود یا ثبـــت نــــام + فعال کردن اکانت VIP
مزایای اشتراک ویژه : دسترسی به آرشیو هزاران مقالات تخصصی، درخواست مقالات فارسی و انگلیسی، مشاوره رایگان، تخفیف ویژه محصولات سایت و ...
حتما بخوانید:
⇐ ایمنی اسیدها و بازهای خورنده
⇐ ایمنی ظروف و بسته بندی مواد شیمیایی
دیدگاهتان را بنویسید
می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟خیالتان راحت باشد :)