Subiecte licenta 2013 ISAPM

TEHNOLOGIA SUBSTANŢELOR ANORGANICE
1. Etapele procedeului tehnologic de fabricare a acidului sulfuric
Procesul tehnologic de fabricare a acidului sulfuric presupune parcurgerea următoarelor etape:
Prelucrarea materiilor prime;
Obţinerea gazelor cu conţinut de dioxid de sulf;
Purificarea uscată şi umedă a gazelor cu conţinut de dioxid de sulf;
Oxidarea catalitică a dioxidului de sulf;
Absorbţia trioxidului de sulf ;
Purificarea gazelor reziduale.
2. Definiţi etapele procesului de ardere a piritelor conform modelului cu miez nereacţionat, aplicat în
studiul cineticii acestui proces
Reacţia de ardere a piritei în atmosferă oxidantă este:
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
Arderea piritei este un proces necatalitic heterogen, de tip solid-gaz. Conform modelului cu miez
nereacţionat, procesul se desfăşoară succesiv, în cinci trepte:
• Difuzia reactantului gazos (O2) prin filmul de gaz cvasistaţionar, care
înconjoară particula, spre suprafaţa acesteia;
• Difuzia reactantului gazos (O2) prin stratul de cenuşă către suprafaţa miezului nereacţionat;
• Reacţia chimică a oxigenului cu sulfura;
• Difuzia produsului de reacţie gazos (SO2) prin cenuşă către suprafaţa
exterioară a particulei;
• Difuzia SO2 de la suprafaţa exterioară a particulei prin filmul gazos către masa principală a fluidului.
Aceste trepte se desfăşoară succesiv şi constituie rezistenţe în serie în desfăşurarea procesului de
ardere. Ori de câte ori una din trepte opune rezistenţă mult mai mare decât celelalte, acea treaptă poate fi
considerată ca fiind treapta determinantă de viteză. Funcţie de condiţiile de lucru, oricare din aceste trepte
poate determina viteza procesului. Prin urmare, este necesar să se cunoască treapta determinantă de viteză
într-o situaţie dată, cât şi condiţiile de trecere dintr-o treaptă în alta. Deoarece reacţia de ardere a bisulfurii de
fier este ireversibilă, ultimele două trepte nu pot fi trepte determinante ale vitezei procesului de ardere.
3. Compoziţia catalizatorilor utilizaţi în procesul de oxidare catalitică a dioxidului de sulf
În procesul de oxidare catalitică a dioxidului de sulf se folosesc catalizatori pe bază de pentaoxid de vanadiu
activat cu sulfatul unui metal alcalin.
Masa catalitică cuprinde:
• masa activă constituită din V2O5 în proporţie de 4-9%;
80