معرفي محصول اسيد سولفوريك :
این بخش از فعالیت مشتمل بر امور قید شده زیر می باشد که شرح لازم نیز ارائه خواهد گردید:
- -شناسایی پیشینه محصول،
- -معرفی اسید سولفوریک و روشهای تولید،
- -معرفي کد ISIC ،
- -مشخصات فيزيكي و شيميايي ،
- -مواد اولیه مصرفی ،
2-1- شناسایی پیشینه محصول : اسید سولفوريک توسط شيميدان ايراني بنام زکرياي رازی در قرن نهم کشف گردید، ایشان با استفاده از روش تقطير خشک کاني‌هايي بنام سولفات آهن که زاج سبز و سولفات مس که کات کبود ناميده مي‌شد اسید سولفوریک را بدست می آورد.
حرارت حاصل از اين ترکيبات باعث تجزيه آنها و ايجاد اکسيد آهنII يا اکسيد مسII ، آب و SO3 مي‌گردد. ترکيب آب و 3SO حاصل شده، محلول رقيق اسيد سولفوريک ايجاد مي‌کند. اين روش با ترجمه متون علمي و کتاب هاي دانشمندان مسلمان ايراني توسط شيميدان‌هاي اروپايي در قرون وسطي مانند آلبرت ماگنوس در اروپا شناخته شد و به اين دليل اسيد سولفوريک را شيميدان‌هاي قرون وسطي به نام جوهر گوگرد شناختند.
در قرن هفدهم، جان گلوبر، اسيد سولفوريک را از سوزاندن سولفور و نيترات پتاسيم در مجاورت بخار آب تهيه کرد. در سال 1746، جان روبک اسيد سولفوريک را با غلظت 40-35% در ظروف سربي توليد مي‌کرد. جوزف گيلوساک با اصلاح روش روبک، اسيد سولفوريکي با غلظت 78% بدست آورد. با اين همه صنايع رنگرزي و ساير صنايع شيميايي خواهان اسيد سولفوريک با غلظت بالاتر بودند. در اواسط قرن 18 اين امر با روش تقطير خشک کاني‌ها، شبيه همان روش اوليه رازي ممکن شد. در اين روش سولفيد آهن در اثر حرارت در هوا توليد سولفات آهن II مي‌کند و فرآورده حاصل با حرارت اضافي اکسيد شده و توليد سولفات آهن III مي‌کند که آن هم در اثر حرارت در 480 درجه سانتيگراد تجزيه شده و اکسيد آهن و 3SO ایجاد مي‌کند. عبور دادن SO3 به آرامي از ميان آب، اسيد سولفوريک با غلظت بالا ايجاد مي‌کند. اسيد سولفوريک جزء مواد شيميايي پراستفاده ميباشد؛ بطوريکه يکی از ملاک های سنجش پیشرفت صنعتی بودن و تکنولوژی يک کشور، ميزان مصرف اسيد سولفوريک در آن کشور ميباشد.
اين ماده در واکنش‌هاي شيميايي و فرآيندهاي توليد ساير ترکيبات، کاربرد فراواني دارد لذا با هدف پشتیبانی، کاربری و حمایت از صنایع اصلی و تخصصی و تولید مواد اولیه مصرفی و حیاتی صنایع همانند صنایع پتروشیمی، تصفیه روغن، تولید کودهای شیمیایی و کشاورزی، تولید اسید کلریدریک، کود کشاورزی سولفات آمونیوم، استخراج فلزات معدنی بخصوص مس و روی،صنایع آلومینیوم ، سنتزهاي شيميايي، تصفيه پساب‌ها و پالايشگاه‌هاي پتروشیمی و نفت و دیگر واحدهای صنعتی کوچ و بزرگ این واحد مد نظر است.
اسيد سولفوريک در اثر واکنش با اسيد نيتريک، يون نيترونيوم توليد مي‌کند که در فرآيند نيترودار کردن ترکيبات استفاده ميشود. فرآيند نيترودار کردن در صنايع توليد مواد منفجره مانند توليد تري‌نيتروتولوئن (TNT)، نيترو گليسيرين و … استفاده ميشود.
اسيد سولفوريک درانباره‌هاي سربي(باطري‌هاي سربي)به عنوان محلول الکتروليت استفاده ميشود. اسيد سولفوريک، يک عامل آبگيري بسيار قوي است. در اکثر واکنش‌ها به عنوان عامل هيدراتاسيون استفاده ميشود و در توليد ميوه‌هاي خشک هم به ميزان کم، از اسيد سولفوريک براي جذب آب استفاده مي‌کنند.
2-2- معرفی اسید سولفوریک و روشهای تولید: یکی از پر مصرف ترین مواد شیمیایی در جهان اسید سولفوریک بوده و ملاک ارزیابی صنعتی بودن هر کشور نیز به شمار میرود، بسیاری از مواد شیمیایی مهم از قبیل اسید کلریدریک، اسید فسفریک، اسید نیتریک و یا بسیاری از کودهای شیمیایی با استفاده از اسید سولفوریک تولید می گردند. همچنین در بسیاری از صنایع تولید کننده مواد آلی از قبیل انواع روغن ها و نیز جهت استخراج انواع مواد معدنی از قبیل روی، آلومینیوم، منیزیم و… نیز از اسید سولفوریک استفاده می شود.
اصلیترین فرآیند تولید اسید سولفوریک از طریق سوزاندن گوگرد و یا روش متالورژیکال می باشد. که دو روش متفاوت برای تامین گاز SO2 مصرفی برای تولید است خواهد بود بطوریکه در واحدهای گوگرد سوز از مجاورت گوگرد مذاب با هوای خشکی که عبور از برج خشک کن بدست آمده، در کوره واکنش داده و تولید SO2 میکند. این مقدار گاز که حاوی SO2 ، O2،N2 و مقدار کمی گوگرد واکنش نداده می باشد و دما نیز در محدوده 800 تا 850 C° قرار خواهد گرفت که در مسیر خود وارد بویلر شده و به دمای 435C° کاهش دما خواهد داشت و سپس وارد بستر اول کانورتور خواهد گردید و در واحدهای متالورژیکال گاز خروجی از کانورتورهای ذوب مس که حاوی مقداری SO2 و مقدار بسیارکم SO3 به همراه گرد و غبار میباشد و دمایی حدود 400 درجه سانتیگراد دارد، که جهت غبارزدایی و تنظیم دمای گاز بعنوان خوراک ورودی به بخش تولید اسید به ترتیب وارد واحدهای Gas cleaning و Quench Tower و Venturi Scrubber و Scrubber cooling Tower و WESP شده و گاز پس از عبور از تجهیزات فوق، گازی عاری از غبار بوده و دارای درصدترکیبی از SO2 ، O2،N2 وH2O می باشد، که پس از عبور از برج خشک کن (جهت رطوبت زدایی) و مبدل حرارتی (جهت افزایش دما به 435oC) آماده ورود به بستر اول کانورتور می شود. در حدود یک سوم وزن اسید سولفوریک با غلظت 98% را گوگرد و الباقی آن مشتمل بر آب و اکسیژن می باشد و این مسئله موجب گردیده اکثراً در مکان یابی واحدهای تولیدی، این واحد را در نزدیکی محل مصرف آن انتخاب نمایند زیرا به این وسیله می توان هزینه های حمل را تا بیش از 30% کاهش داد.
2-3- معرفي کد ISIC متعلق به اسيد سولفوريک: اسيد سولفوريک داراي کد ISIC براساس تقسيم بندي بين المللي کالاهاي صنعتي به شماره 24121651 مي باشد.
2-4- مشخصات فيزيكي و شيميايي: اسید سولفوریک با نام صنعتی جوهر گوگرد شناخته می شود ، مایعی است بی رنگ – بی بو و روغنی با چگالیgr/cm3 1.8 و از ماده اولیه گوگرد تولید می گردد.
2-5-مواد اولیه مصرفی :مواد اولیه فرآیند تولید اسید سولفوریک گوگرد، اکسیژن هوا و آب میباشد. معمولا آب و اکسیژن در همه جا موجود میباشد؛ لذا تنها ماده اولیه مصرفی که باید از خارج کارخانه تهیه گردد، گوگرد پودری (کلوخه) و یا گرانول میباشد. میزان مصرف گوگرد در هر تن اسید سولفوریک حدود 330 کیلوگرم، یعنی هر تن گوگرد حدود 3 تن اسید سولفوریک 98 درصد تولید مینماید. لذا برای تولید120 تن اسید سولفوریک در روز تقریبا 40 تن گوگرد نیاز میباشد.
معرفی گوگرد : گوگرد از مهم‌ترين مواد در برخي فرآيندهاي شيميايي است كه در طبيعت به دو حالت آزاد و تركيب وجود داشته و بيشترين استفاده آن در توليد اسيد سولفوريك ميباشد. عموما تركيبات گوگرد، همراه نفت و گاز استخراج گرديده و طي فرآيندي از آنها جدا شده و به كمك كاتاليزور به صورت گوگرد عنصري و به شكل مذاب درمي‌آيد كه به هنگام سرد شدن مي‌تواند به صورت بي‌شكل و كلوخه جامد شده و يا با استفاده از روشهايي، شكل داده شده و داراي سطحي صيقلي گردد. از گريدهاي تجاري گوگرد ميتوان گرانول، پرك، سوزني، نرمه، ميكرونيزه و بي‌شكل (خاك و كلوخه) اشاره كرد.
گوگرد ماده جامدي است زرد رنگ كه در آب نامحلول بوده ولي در دي‌سولفيد كربن، بنزن و ساير حلال‌هاي غيرقطبي حل ميشود. از آلوتروپ‌هاي گوگرد ميتوان به گوگرد بي‌شكل، گوگرد منشوري، گوگرد هشت وجهي و گل گوگرد اشاره كرد كه پايدارترين آنها گوگرد هشت وجهي ميباشد. از گوگرد در تهيه باروت سياه، كبريت، داروهاي دفع انگل نباتي، دي و تري‌اكسيد گوگرد، اسيد سولفوريك و در صنايع لاستيك‌سازي براي انجام عمليات ولكانيزاسيون استفاده ميشود.
گوگرد ماده جامد است با مشخصه زرد رنگ و جرم اتمی 32 که در گروه 6 و دوره 3 جدول تناوبی قرار دارد. این ماده در شرایط دمای حدود 120درجه سانتیگراد به حالت مذاب تبدیل و با افزایش درجه حرارت در دمای حدود600 درجه سانتیگراد شروع به سوختن می نماید.