Производство серной кислоты
Серная кислота — один из важнейших продуктов химической промышленности; её мировое производство превышает 250 млн тонн ежегодно.
В России серная кислота используется в сельском хозяйстве для производства удобрений, а также в металлургии и других отраслях.
Получение кислоты включает три стадии: производство сернистого газа (SO₂), его окисление до серного ангидрида (SO₃) и поглощение воды для образования кислоты.
На первой стадии сырьём служит серный колчедан или сера, которые окисляют в печах.
На второй стадии SO₂ преобразуют в SO₃ в контактном аппарате с использованием катализаторов.
На третьей стадии SO₃ растворяют в воде, получая серную кислоту высокой концентрации (98%).
Применение принципа теплобаланса и рециркуляции газа делает процесс эффективным.
Производство аммиака
Мировое производство аммиака достигает 170 млн тонн в год; он используется для производства удобрений и азотной кислоты.
Аммиак получают синтезом азота и водорода при температуре 400°C и высоком давлении (до 200 атмосфер) на железных катализаторах.
Основная проблема — низкая скорость реакции, решаемая за счёт циркуляции газа и использования теплобаланса.
Тепло, выделяемое в процессе синтеза, используется для подогрева азотоводородной смеси.
Окончательный продукт охлаждают, превращая аммиак в жидкость, а не вступившие в реакцию газы возвращают в колонну синтеза.
Циркуляция газа позволяет повысить производительность установки.
Аммиак является важным сырьём для химической промышленности, в том числе для получения удобрений и нитратов.