第二十三章 深固根本(九) (第2/4頁)
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別是第一至第四生成塔、氧化塔和第一、第二吸收塔,此外還有一些衛生塔、捕霧器之類的尾氣清潔裝置。
製取硫酸的原料是硫磺和一些實驗室製備出來的含硝硫酸。單質硫磺(也可是金屬硫化物,如黃鐵礦等)在焚燒爐內燃燒,所產生的爐氣(其中二氧化硫約佔7)經過除塵室後進入第一生成塔底部,與從頂部淋灑下來的含硝硫酸(含有亞硝基硫酸hn5)相遇。亞硝基硫酸在爐氣的高溫作用下水解脫硝。生成硫酸(h24)和許多氮的氧化物(三氧化二氮n2o3)。
這些氮的氧化物具有強氧化性。可將二氧化硫(2)氧化成三氧化硫(3)。三氧化硫可與水反應生成硫酸,同時放出大量的熱。
而氧化過程中再次產生了大量的氮的氧化物(no),而no可以與氧氣反應再次生成二氧化氮(no2)。從此可以看出。一氧化氮、二氧化氮這些氮的氧化物其實只是起一種催化劑的作用,在消耗的同時又不斷生成新的,可以被迴圈利用。而在此過程中,硫酸也在不斷生成。
從第一生成塔出來的爐氣(大約反應掉了40的二氧化硫)依次透過後面三個同樣的硫酸生成塔後,進入氧化塔,此時二氧化硫已大部分被反應掉,剩下的氣體主要成分為被部分氧化,然後進入後面的第一、第二吸收塔,被塔頂淋灑下來的硫酸吸收生成亞硝基硫酸,從而實現的了氧化氮類的回收利用。最後的尾氣則經由衛生塔、捕霧器後進入煙囪。排放於大氣之中。
整個生產流程設計巧妙,可實現迴圈生產、重複利用。其中,第一生成塔出來的硫酸已經脫硝,冷卻後經由管線匯出,部分作為成品,部分作為後面兩個塔(第一、第二吸收塔)的淋灑酸。而第一、第二吸收塔出來的酸(含硝基硫酸),又可作為前面幾個塔(第一、第二、第三、第四生成塔)的淋灑酸,氧化塔因無填充物而不進行酸的淋灑,整個過程實現了迴圈生產。
在這條生產線中,宋強等人充分發揮了自己的聰明才智,沒有照搬歷史上18、19世紀的歐洲鉛室法、塔式法制取硫酸的套路,而是依據實際情況進行了大膽的改進,整體技術已經達到了20世紀初的水準。比如除塵室就是歐洲本來沒有的設計,再比如加熱爐氣的管道(以保持爐氣溫度)也是原來沒有的設計。
生產線的核心裝置“塔”是用耐酸磚粉料在窯中整體燒製而成的,呈圓筒狀,安放在地面上。底部有填充料,為耐酸的玻璃球、石英塊、焦炭等,這是為了增大反應面積。塔的頂部是一個裝淋灑酸的淋酸盆,