Quy trình điều chế H2SO4 như thế nào ?

Quy trình điều chế H2SO4 như thế nào ? Quy trình sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp và điều chế h2so4 trong phòng thí nghiệm như thế nào? Tham khảo thông tin trong bài viết sau đây

Với nhiều ứng dụng có lợi trong sản xuất, xử lý nước thải và phòng thí nghiệm. Thì axit sunfuric là chất không còn xa lạ gì với chúng ta nữa. Nhưng liệu bạn đã hiểu rõ về quy trình, công nghệ và những cái tiến trong sản xuất axit sunfuric chưa? Tham khảo thông tin nghiên cứu chi tiết qua bài viết dưới đây cùng Vũ Hoàng nhé!

Công nghệ sản xuất axit sunfuric

Công nghệ sản xuất axit sunfuric có ba công nghệ là công nghệ tiếp xúc, công nghệ NOx và công nghệ CaSO4. Tất cả ba công nghệ này đều có nguyên lý chung là thu SO2 từ các nguyên liệu đầu vào khác nhau . Như lưu huỳnh, pyrit, chalkopyrit, sphalerit, galenit, CaSO4, các loại khí rửa, khí thải chứa lưu huỳnh oxit,…

Công nghệ sản xuất axit sunfuric đều hoạt động dưới quy luật thu SO2 từ một số nguyên liệu khác nhau: CaSO4, khí thải có lưu huỳnh oxit, lưu huỳnh,…Sau đó khi sử dụng các thiết bị tiếp xúc có sử dụng thêm chất xúc tác thì SO2 oxi hóa thành SO3. Cuối cùng thì qua quá trình hấp thụ trong axit loãng SO3 sẽ thành H2SO4. Ngày nay công nghệ sản xuất này bao gồm có công nghệ tiếp xúc, công nghệ NOx và công nghệ CaSO4.

Công nghệ tiếp xúc hiện nay là công nghệ sản xuất axit sunfuric hiện đại nhất được sử dụng trên thế giới . Để sản xuất axit sunfuric trong công nghiệp. 

Các công đoạn sản xuất axit sunfuric

Công đoạn sản xuất axit sunfuric trải qua nhiều bước và các phản ứng hóa học khác nhau. Tổng hợp lại cả quy trình ta có thể trình bày các công đoạn sản xuất axit sunfuric như sau:

Công đoạn đầu tiên là điều chế SO2: 

Thực hiện đốt pirit trong các lò dùng để chế tạo ra khí SO2. Kết quả khi đốt sẽ có khí SO2, O2 và một số tạp chất khác. Khi đó hỗn hợp khí SO2 sẽ thu được ở đỉnh lò đốt. Để loại bỏ đi các tạp chất và O2 ta tiến hành tinh chế hỗn hợp thu được để thu về SO2. Tinh chế bằng cách tách tạp các chất ra khỏi hỗn hợp bằng các hệ thống chuyên dùng như tách bụi xyclon, tách asen, tách “mù” H2SO4, tách hơi nước,…

Xem thêm : >>> Dung dịch Axít Sulfuric H2SO4

Công đoạn thứ 2 sẽ tiến hành oxi hóa SO2 thành SO3 bằng chất xúc tác rắn (V2O5).

 Mức độ chuyển hóa SO2 thành SO3 còn phụ thuộc và thời gian tiếp xúc và nhiệt độ. Khi đó nếu thời gian tiếp xúc của các chất tham gia và chất xúc tác tăng thì tốc độ chuyển hóa cũng tăng.

Công đoạn cuối cùng là hấp thụ SO3 tạo ra axit sunfuric. Lúc này SO3 sẽ được xử lý với nước bằng cách cho phản ứng với H2O tạo thành H2SO4.

Một số cải tiến công nghệ trong sản xuất H2SO4

Với những yêu cầu về sản xuất và yếu tố môi trường ngày càng cao. Đòi hỏi trong công nghệ sản xuất H2SO4 phải có những cải tiến . Nhằm giải quyết những yêu cầu đó và các vấn đề như:

Quy trình điều chế H2SO4 trong phòng thí nghiệm

Quá trình điều chế axit sunfuric (H₂SO₄) trong phòng thí nghiệm bao gồm các bước chính sau:

Quy trình điều chế H2SO4 1: Đốt lưu huỳnh để tạo lưu huỳnh đioxit (SO₂)

Phản ứng hóa học:

S+O2→SO2

Lưu huỳnh cháy trong oxi tạo ra khí SO₂ – Đây là phản ứng oxy hóa cơ bản của lưu huỳnh.

Quy trình điều chế H2SO4 2: Oxy hóa SO₂ thành SO₃ với chất xúc tác oxit vanadi (V₂O₅)

Phản ứng hóa học:

2SO2+O2→2SO3

Dưới tác dụng của chất xúc tác V₂O₅, SO₂ được oxy hóa thành SO₃ – Một bước quan trọng để tạo axit sunfuric.

Quy trình điều chế H2SO4 3: Hấp thụ SO₃ vào axit sunfuric đặc để tạo oleum (H₂S₂O₇)

Phản ứng hóa học:

SO3+H2SO4→H2S2O7

SO₃ không tan trực tiếp trong nước. Nên được hòa tan vào axit sunfuric đặc để tạo oleum – một dạng axit sunfuric có nồng độ cao.

Quy trình điều chế H2SO4 4: Pha loãng oleum để thu được axit sunfuric

Phản ứng hóa học:

H2S2O7+H2O→2H2SO4

Oleum được pha loãng với nước để thu được axit sunfuric có nồng độ mong muốn. Quá trình này cần thực hiện cẩn thận để tránh phản ứng tỏa nhiệt mạnh.

Tham khảo thêm : >>> Acid H2SO4 98% , Việt Nam, 35kg/can

Lưu ý khi điều chế axit sunfuric trong phòng thí nghiệm

• Trang bị đầy đủ bảo hộ: Luôn đeo kính bảo hộ, găng tay chống hóa chất.  Áo bảo hộ, quần áo chống hóa chất, giày chống trượt và khẩu trang để đảm bảo an toàn.
• Tránh tiếp xúc trực tiếp: Axit sunfuric (H₂SO₄) có thể gây bỏng nghiêm trọng nếu tiếp xúc với da, mắt hoặc niêm mạc.
• Sử dụng dụng cụ chuyên dụng: Chỉ sử dụng bồn, chai, phuy hoặc thiết bị chứa hóa chất chịu được axit, tránh dùng vật liệu dễ bị ăn mòn. Đậy kín nắp sau khi sử dụng để hạn chế bay hơi.
• Lưu trữ đúng cách: Đặt axit sunfuric ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp . Và không để gần các chất bazơ hoặc chất khử để ngăn ngừa phản ứng nguy hiểm.
• Tránh tiếp xúc với chất phản ứng mạnh: H₂SO₄ có thể phản ứng mạnh với bazơ mạnh hoặc chất khử, sinh nhiệt và tạo ra khí độc.
• Nguyên tắc pha loãng: Luôn thêm axit vào nước từ từ và khuấy đều. Tuyệt đối không đổ nước vào axit, vì có thể gây phản ứng dữ dội và sinh nhiệt lớn.
• Kiểm soát khí thải: Sử dụng hệ thống thông gió hoặc thiết bị thoát khí để loại bỏ các khí độc . Như SO₂ và SO₃ phát sinh trong quá trình điều chế.

Kết luận

Hy vọng qua bài viết trên đã mang được đến cho bạn nhiều thông tin tham khảo bổ ích liên quan đến sản xuất axit sunfuric. Nếu quý khách có nhu cầu mua axit . Có thể liên hệ chúng tôi qua HOTLINE 0945609898 hoặc Website : https://vuhoangco.com.vn  giải đáp tốt nhất nhé!