А почему сульфит кальция(ca3(po4)2) не применяется в промышленности серной кислоты(h2so4)

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Для начала стоит внести важное химическое уточнение: формула Ca3(PO4)2cap C a sub 3 open paren cap P cap O sub 4 close paren sub 2 соответствует фосфату кальция, а не сульфиту. Сульфит кальция записывается как CaSO3cap C a cap S cap O sub 3. В контексте производства серной кислоты ( H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4) ни то, ни другое соединение не используется в качестве основного сырья по ряду технологических и экономических причин. 1. Проблема химического состава (Фосфат кальция) Если рассматривать именно Ca3(PO4)2cap C a sub 3 open paren cap P cap O sub 4 close paren sub 2 (фосфориты и апатиты), то он не применяется для получения серной кислоты, потому что в его составе нет серы.

  • Основным сырьем для H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4 служат серосодержащие материалы: элементарная сера, пирит ( FeS2cap F e cap S sub 2) или отходящие газы цветной металлургии ( SO2cap S cap O sub 2). Напротив, серная кислота сама является расходным материалом для переработки фосфата кальция в минеральные удобрения (суперфосфат).

2. Проблема использования сульфита кальция ( CaSO3cap C a cap S cap O sub 3) Если же речь шла именно о сульфите кальция, то его использование также нецелесообразно: Экономическая неэффективность Сульфит кальция чаще всего является побочным продуктом очистки дымовых газов на ТЭЦ. Чтобы получить из него серную кислоту, его нужно разложить с выделением диоксида серы ( SO2cap S cap O sub 2). Этот процесс требует огромных затрат энергии на нагрев, что делает конечную кислоту слишком дорогой по сравнению с получением её из чистой серы. Технологические сложности При термическом разложении сульфитов и сульфатов кальция образуется твердый остаток — оксид кальция ( CaOcap C a cap O).

  • В печах для обжига он спекается, загрязняя оборудование.
  • Концентрация получаемого SO2cap S cap O sub 2 в газовой смеси получается низкой и нестабильной, что мешает работе катализаторов на этапе окисления до SO3cap S cap O sub 3.

Наличие более дешевых альтернатив

  • Элементарная сера: Самый чистый и удобный вариант. Она плавится, легко дозируется и сгорает с выделением большого количества тепла, которое завод использует для генерации пара.
  • Пирит ( FeS2cap F e cap S sub 2): Хотя его обжиг сложнее, он содержит высокий процент серы и дает побочный продукт — железный колчедан, который можно использовать в металлургии.

Сравнительная таблица сырьевых источников

Сырье ФормулаПригодность для H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4Причина
Сера Scap SИдеальноВысокий выход, отсутствие отходов.
Пирит FeS2cap F e cap S sub 2ХорошоТрадиционное сырье, дешевое.
Сульфит кальция CaSO3cap C a cap S cap O sub 3ПлохоЭнергозатратно, низкий выход газа.
Фосфат кальция Ca3(PO4)2cap C a sub 3 open paren cap P cap O sub 4 close paren sub 2НепригодноНе содержит серы.

Могу составить для вас подробную схему химических реакций промышленного метода получения серной кислоты из серы или пирита.

Форма ответа

Ваш аватар