Siera yra cheminis elementas, priklausantis šeštoje grupėje ir trečiajame periodinės lentelės periode. Šiame straipsnyje atidžiau pažvelgsime į jo cheminę sudėtį ir paruošimą, naudojimą ir pan. Fizinė charakteristika apima tokias charakteristikas kaip spalva, elektrinio laidumo lygis, sieros virimo temperatūra ir kt. Cheminė medžiaga apibūdina jos sąveiką su kitomis medžiagomis.
Siera fizikos požiūriu
Tai trapi medžiaga. Įprastomis sąlygomis jis yra kietos agregacijos būsenos. Siera turi citrinos geltoną spalvą.
Ir dažniausiai visi jo junginiai yra geltoni. Jis netirpsta vandenyje. Jis turi mažą šilumos ir elektros laidumą. Šios savybės apibūdina jį kaip tipišką nemetalą. Nepaisant to, kad sieros cheminė sudėtis nėra visiškai sudėtinga, ši medžiaga gali turėti keletą variantų. Viskas priklauso nuo kristalinės gardelės sandaros, kurios pagalba jungiasi atomai, tačiau jie nesudaro molekulių.
Taigi, pirmasis variantas yra rombinė siera. Ji pati stabiliausia. Šio tipo sieros virimo temperatūra yra keturi šimtai keturiasdešimt penki laipsniai Celsijaus. Tačiau tam, kad tam tikra medžiaga patektų į dujinę agregacijos būseną, ji pirmiausia turi praeiti per skystą. Taigi, siera tirpsta šimto trylikos laipsnių Celsijaus temperatūroje.
Antrasis variantas yra monoklininė siera. Tai aštrūs kristalai, turintys tamsiai geltoną spalvą. Pirmojo tipo siera tirpsta, o paskui lėtai aušinama, todėl susidaro šios rūšies. Ši veislė turi beveik tas pačias fizines savybes. Pavyzdžiui, šio tipo sieros virimo temperatūra yra tokia pati keturi šimtai keturiasdešimt penki laipsniai. Be to, yra tokia šios medžiagos įvairovė kaip plastikas. Jis gaunamas į šaltą, beveik iki virimo pašildytą vandenį, užpylus rombiniu vandeniu. Šios rūšies sieros virimo temperatūra yra tokia pati. Tačiau medžiaga turi savybę temptis kaip guma.
Kitas fizikinės charakteristikos komponentas, apie kurį norėčiau pakalbėti, yra sieros užsidegimo temperatūra.
Šis indikatorius gali skirtis priklausomai nuo medžiagos tipo ir jos kilmės. Pavyzdžiui, techninės sieros užsidegimo temperatūra yra šimtas devyniasdešimt laipsnių. Tai gana žemas skaičius. Kitais atvejais sieros pliūpsnio temperatūra gali būti du šimtai keturiasdešimt aštuoni laipsniai ir net du šimtai penkiasdešimt šeši. Viskas priklauso nuo to, iš kokios medžiagos jis buvo išgautas, kokio tankio. Tačiau galime daryti išvadą, kad sieros degimo temperatūra yra gana žema, palyginti su kitais cheminiais elementais, ji yra degi medžiaga. Be to, kartais siera gali susijungti į molekules, susidedančias iš aštuonių, šešių, keturių ar dviejų atomų. Dabar, apžvelgę sierą fizikos požiūriu, pereikime prie kito skyriaus.
Cheminis sieros apibūdinimas
Šio elemento atominė masė yra palyginti maža, ji yra lygi trisdešimt dviem gramams vienam moliui. Elemento sieros savybė apima tokią šios medžiagos savybę kaip gebėjimas turėti skirtingą oksidacijos būseną. Tuo jis skiriasi nuo, tarkime, vandenilio ar deguonies. Atsižvelgiant į klausimą, kokia yra sieros elemento cheminė charakteristika, negalima nepaminėti, kad, priklausomai nuo sąlygų, jis turi ir redukuojančių, ir oksiduojančių savybių. Taigi apsvarstykite tam tikros medžiagos sąveiką su įvairiais cheminiais junginiais.
Siera ir paprastos medžiagos
Paprastosios medžiagos yra medžiagos, kuriose yra tik vienas cheminis elementas. Jo atomai gali jungtis į molekules, kaip, pavyzdžiui, deguonies atveju, arba gali nesijungti, kaip yra metalų atveju. Taigi, siera gali reaguoti su metalais, kitais nemetalais ir halogenais.
Sąveika su metalais
Norint atlikti tokį procesą, reikalinga aukšta temperatūra. Esant tokioms sąlygoms, vyksta prisijungimo reakcija. Tai yra, metalo atomai jungiasi su sieros atomais ir sudaro sudėtingas medžiagas, sulfidus. Pavyzdžiui, jei pakaitinate du molius kalio, sumaišydami juos su vienu moliu sieros, gausite vieną molį šio metalo sulfido. Lygtį galima parašyti taip: 2K + S = K 2 S.
Reakcija su deguonimi
Tai sieros deginimas. Dėl šio proceso susidaro jo oksidas. Pastarasis gali būti dviejų tipų. Todėl sieros degimas gali vykti dviem etapais. Pirmasis yra tada, kai vienas molis sieros dioksido susidaro iš vieno molio sieros ir vieno molio deguonies. Šios cheminės reakcijos lygtį galima užrašyti taip: S + O 2 = SO 2. Antrasis etapas yra dar vieno deguonies atomo pridėjimas prie dioksido. Taip atsitinka, jei prie dviejų molių deguonies pridedate vieną molį aukštos temperatūros sąlygomis. Dėl to gauname du molius sieros trioksido. Šios cheminės sąveikos lygtis atrodo taip: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3. Dėl šios reakcijos susidaro sieros rūgštis. Taigi, atlikę du aprašytus procesus, gautą trioksidą galite praleisti per vandens garų srovę. Ir gauname tokios reakcijos lygtį, parašytą taip: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.
6sąveika su halogenais
Cheminės medžiagos, kaip ir kiti nemetalai, leidžia reaguoti su tam tikra medžiagų grupe. Tai apima tokius junginius kaip fluoras, bromas, chloras, jodas. Siera reaguoja su bet kuriuo iš jų, išskyrus paskutinį. Pavyzdys yra mūsų svarstomos periodinės lentelės elemento fluoravimo procesas. Kaitinant minėtą nemetalą halogenu, galima gauti dvi fluoro variacijas. Pirmasis atvejis: paėmę vieną molį sieros ir tris molius fluoro, gauname vieną molį fluoro, kurio formulė yra SF 6. Lygtis atrodo taip: S + 3F 2 = SF 6. Be to, yra ir antras variantas: paėmę vieną molį sieros ir du molius fluoro, gausime vieną molį fluorido, kurio cheminė formulė SF 4. Lygtis parašyta taip: S + 2F 2 = SF 4. Kaip matote, viskas priklauso nuo komponentų maišymo proporcijų. Lygiai taip pat galite atlikti sieros chlorinimo (taip pat gali susidaryti dvi skirtingos medžiagos) arba brominimo procesą.
Sąveika su kitomis paprastomis medžiagomis
Tai dar nesibaigia elemento sieros apibūdinimas. Jis taip pat gali chemiškai reaguoti su vandeniliu, fosforu ir anglimi. Dėl sąveikos su vandeniliu susidaro sulfidinė rūgštis. Dėl jo reakcijos su metalais galima gauti jų sulfidus, kurie, savo ruožtu, taip pat gaunami tiesiogiai sąveikaujant sierai su tuo pačiu metalu. Vandenilio atomai prisijungia prie sieros atomų tik esant labai aukštai temperatūrai. Kai siera reaguoja su fosforu, susidaro jos fosfidas. Jo formulė yra tokia: P 2 S 3. Norint gauti vieną molį šios medžiagos, reikia paimti du molius fosforo ir tris molius sieros. Kai siera sąveikauja su anglimi, susidaro nemetalinis karbidas. Jo cheminė formulė atrodo taip: CS 2. Norint gauti vieną molį tam tikros medžiagos, reikia paimti vieną molį anglies ir du molius sieros. Visos aukščiau aprašytos pridėjimo reakcijos vyksta tik tada, kai reagentai kaitinami iki aukštos temperatūros. Išnagrinėjome sieros sąveiką su paprastomis medžiagomis, dabar pereikime prie kito punkto.
Sieros ir kompleksiniai junginiai
Sudėtingos medžiagos yra tos medžiagos, kurių molekulės susideda iš dviejų (ar daugiau) skirtingų elementų. Cheminės sieros savybės leidžia jai reaguoti su tokiais junginiais kaip šarmai ir koncentruota sulfatinė rūgštis. Jo reakcijos su šiomis medžiagomis yra gana savotiškos. Pirmiausia apsvarstykite, kas atsitinka, kai atitinkamas nemetalas sumaišomas su šarmu. Pavyzdžiui, jei paimsite šešis molius ir į juos įpilsite tris molius sieros, gausite du molius kalio sulfido, vieną molį šio metalo sulfito ir tris molius vandens. Tokio tipo reakciją galima išreikšti tokia lygtimi: 6KOH + 3S = 2K 2 S + K2SO 3 + 3H 2 O. Pagal tą patį principą sąveika vyksta, jei pridėsite Kitas, atsižvelkite į sieros elgesį, kai įpilama koncentruoto sulfato rūgšties tirpalo. Jei paimtume vieną molį pirmosios ir du molius antrosios medžiagos, gautume tokius produktus: sieros trioksidas po tris molius, o vanduo - du moliai. Ši cheminė reakcija gali vykti tik tada, kai reagentai pašildomi iki aukštos temperatūros.
Aptariamo nemetalo gavimas
Yra keli pagrindiniai būdai, kuriais galite išskirti sierą iš įvairių medžiagų. Pirmasis būdas yra išgauti jį iš pirito. Pastarojo cheminė formulė yra FeS 2. Kai tam tikra medžiaga kaitinama iki aukštos temperatūros nepasiekiant deguonies, galima gauti kitą geležies sulfidą – FeS – ir sierą. Reakcijos lygtis parašyta tokia forma: FeS 2 = FeS + S. Antrasis sieros gamybos būdas, dažnai naudojamas pramonėje, yra sieros sulfido deginimas, jei yra nedidelis deguonies kiekis. Tokiu atveju galima gauti atitinkamą nemetalą ir vandenį. Norėdami atlikti reakciją, turite paimti komponentus moliniu santykiu nuo dviejų iki vieno. Dėl to galutinius produktus gauname proporcijomis nuo dviejų iki dviejų. Šios cheminės reakcijos lygtį galima parašyti taip: 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O. Be to, siera gali būti gaunama vykstant įvairiems metalurginiams procesams, pavyzdžiui, gaminant metalus, pvz. nikelis, varis ir kt.
Pramoninis naudojimas
Nemetalas, apie kurį mes svarstome, buvo plačiai pritaikytas chemijos pramonėje. Kaip minėta aukščiau, čia jis naudojamas iš jo gauti sulfato rūgštį. Be to, siera naudojama kaip degtukų gamybos sudedamoji dalis, nes ji yra degi medžiaga. Ji taip pat nepakeičiama gaminant sprogmenis, paraką, kibirkštis ir kt. Be to, siera naudojama kaip vienas iš kenkėjų kontrolės ingredientų. Medicinoje jis naudojamas kaip komponentas gaminant vaistus nuo odos ligų. Taip pat nagrinėjama medžiaga naudojama įvairių dažiklių gamyboje. Be to, jis naudojamas fosforo gamyboje.
Elektroninė sieros struktūra
Kaip žinote, visi atomai susideda iš branduolio, kuriame yra protonų – teigiamai įkrautų dalelių – ir neutronų, tai yra dalelių, kurių įkrovimas nulinis. Elektronai sukasi aplink branduolį, kurio krūvis yra neigiamas. Kad atomas būtų neutralus, jo struktūroje turi būti tiek pat protonų ir elektronų. Jei pastarųjų yra daugiau, tai jau yra neigiamas jonas – anijonas. Jei, priešingai, protonų yra daugiau nei elektronų, tai yra teigiamas jonas arba katijonas. Sieros anijonas gali veikti kaip rūgštinė liekana. Tai yra medžiagų, tokių kaip sulfidinė rūgštis (vandenilio sulfidas) ir metalų sulfidai, molekulių dalis. Anijonas susidaro elektrolitinės disociacijos metu, kai medžiaga ištirpsta vandenyje. Šiuo atveju molekulė skyla į katijoną, kuris gali būti metalo arba vandenilio jono pavidalu, taip pat katijonas – rūgšties liekanos arba hidroksilo grupės (OH-) jonas.
Kadangi sieros eilės skaičius periodinėje lentelėje yra šešiolika, galime daryti išvadą, kad jos branduolyje yra tik tiek protonų. Remdamiesi tuo, galime teigti, kad aplink taip pat skrieja šešiolika elektronų. Neutronų skaičių galima rasti iš molinės masės atėmus cheminio elemento eilės skaičių: 32 - 16 = 16. Kiekvienas elektronas sukasi ne chaotiškai, o tam tikra orbita. Kadangi siera yra cheminis elementas, priklausantis trečiajam periodinės lentelės periodui, aplink branduolį yra trys orbitos. Pirmasis iš jų turi du elektronus, antrasis – aštuonis, trečiasis – šešis. Sieros atomo elektroninė formulė užrašoma taip: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
Paplitimas gamtoje
Iš esmės nagrinėjamas cheminis elementas randamas mineralų, kurie yra įvairių metalų sulfidai, sudėtyje. Visų pirma, tai piritas – geležies druska; taip pat yra švino, sidabro, vario blizgesio, cinko mišinio, cinoberio – gyvsidabrio sulfido. Be to, siera taip pat gali būti mineralų, kurių struktūrą reprezentuoja trys ar daugiau cheminių elementų, dalis.
Pavyzdžiui, chalkopiritas, mirabilitas, kizeritas, gipsas. Galite apsvarstyti kiekvieną iš jų išsamiau. Piritas yra geležies sulfidas arba FeS 2. Jis yra šviesiai geltonos spalvos su auksiniu blizgesiu. Šio mineralo dažnai kaip priemaišą galima rasti lapis lazuli, kuris plačiai naudojamas papuošalams gaminti. Taip yra dėl to, kad šie du mineralai dažnai turi bendrą telkinį. Vario blizgesys – chalkocitas, arba chalkocitas – yra melsvai pilka medžiaga, panaši į metalą. ir sidabro blizgesys (argentitas) pasižymi panašiomis savybėmis: abu savo išvaizda primena metalus, turi pilką spalvą. Cinabaras yra rusvai raudonas, nuobodus mineralas su pilkomis dėmėmis. Chalkopiritas, kurio cheminė formulė yra CuFeS 2, yra aukso geltonumo, jis taip pat vadinamas aukso mišiniu. Cinko mišinys (sfaleritas) gali būti nuo gintaro iki ugniai oranžinės spalvos. Mirabilitas – Na 2 SO 4 x10H 2 O – skaidrūs arba balti kristalai. Jis taip pat vadinamas vartojamu medicinoje. Kizerito cheminė formulė yra MgSO 4 xH 2 O. Jis atrodo kaip balti arba bespalviai milteliai. Gipso cheminė formulė yra CaSO 4 x2H 2 O. Be to, šis cheminis elementas yra gyvų organizmų ląstelių dalis ir yra svarbus mikroelementas.
Tai cheminis elementas, esantis šeštoje grupėje, trečiajame periodinės lentelės periode. Tai trapi medžiaga, kuri normaliomis sąlygomis yra kietos agregacijos būsenoje. Siera yra citrinos geltonumo. Daugelis šio elemento junginių turi tą patį atspalvį.
Fizinės sieros savybės
Siera netirpsta vandenyje, turi mažą elektros ir šilumos laidumą ir pasižymi tipiško nemetalo savybėmis. Medžiaga gali egzistuoti keliais variantais, priklausomai nuo kristalinės gardelės, jungiančios atomus, struktūros.
Pirmasis elemento variantas yra rombinė siera, atspariausia medžiaga. Verda 445 °C temperatūroje. Prieš pereinant į dujinę agregacijos būseną, ši medžiaga turi tapti skysta. Rombinė siera ištirpsta 113 ° C temperatūroje.
Antrasis variantas yra monoklininė siera, kuris yra adatos formos tamsiai geltonos spalvos kristalai. Ši medžiaga susidaro tirpstant rombinei sierai ir lėtai aušinant. Monoklininės sieros virimo temperatūra yra 445 ° C. Yra plastikinė monoklininė siera, kuri gaunama į šaltą vandenį pilant beveik verdančią rombinę sierą. Ši medžiaga turi savybę temptis kaip guma.
Sieros pliūpsnio temperatūra priklauso nuo medžiagos rūšies ir kilmės. Pavyzdžiui, techninė siera užsidega 190 ° C temperatūroje. Kitomis sąlygomis sieros pliūpsnio temperatūra yra 248 °C ir net 256 °C – priklausomai nuo to, iš kokios medžiagos siera buvo išgauta ir kokio tankio medžiaga. Bet kokiu atveju sieros degimo temperatūra yra gana žema, palyginti su kitais cheminiais elementais. Siera yra degi medžiaga.
Sieros cheminės charakteristikos, jos sąveika su metalais
Siera turi santykinai mažą atominę masę (32 g / mol). Elementas gali turėti skirtingas oksidacijos būsenas. Taip siera skiriasi nuo deguonies ar vandenilio. Siera, priklausomai nuo sąlygų, gali turėti redukuojančių arba oksiduojančių savybių.
Kad siera reaguotų su metalais, reikalinga aukšta temperatūra. Tokiomis sąlygomis vyks adityvinė reakcija: metalo atomai susijungs su sieros atomais, sudarydami sudėtingas medžiagas – sulfidus. Pavyzdžiui, pakaitinus 2 molius kalio, sumaišius juos su 1 mol sieros, susidaro 1 molis kalio sulfido. Reakcijos lygtis:
Kalio sulfido molekulinė struktūra
Sieros reakcija su halogenais ir kitomis paprastomis medžiagomis
Siera, kaip ir kiti nemetalai, reaguoja su halogenais. Siera reaguoja su bromu, fluoru, chloru, bet nesąveikauja su jodu. Pavyzdys yra sieros fluorinimas. Kai siera kaitinama halogenu, susidaro dvi fluoro variacijos.
Sieros fluorido molekulinė struktūra
Pirmas variantas: paimkite 1 molį sieros ir tris 3 molius fluoro, 1 molis fluoro - susidaro SF₆. Reakcijos lygtis:
S + 3F₂ = SF₆
Antras variantas: paimkite 1 mol sieros ir 2 mol fluoro, susidaro 1 molis fluorido, kurio cheminė formulė SF4. Reakcijos lygtis:
S + 2F₂ = SF4
Halogenų reakcija su siera priklauso nuo komponentų maišymo proporcijų. Lygiai taip pat atliekamas sieros brominimas arba sieros chlorinimas (reakcijos rezultate taip pat susidaro dvi skirtingos medžiagos).
Siera chemiškai reaguoja su fosforu, vandeniliu ir anglimi. Kai siera reaguoja su vandeniliu, susidaro vandenilio sulfidas. Dėl vandenilio sulfido reakcijos su metalais susidaro jų sulfidai, kurie taip pat gaunami tiesiogiai sąveikaujant sierai su tuo pačiu metalu.
Vandenilio atomai prisijungia prie sieros atomų tik esant labai aukštai temperatūrai. Kai siera reaguoja su fosforu, susidaro sieros fosfidas - P2S3. Norint gauti 1 molį sieros fosfido, reikia paimti 2 molius fosforo ir 3 molius „sieros“. Kai siera reaguoja su anglimi, susidaro anglies disulfidas CS₂. Norint gauti 1 molį anglies disulfido, reikia paimti 1 molį anglies ir 2 molius sieros. Apibūdintos pridėjimo reakcijos vyksta, kai reagentai pašildomi iki aukštos temperatūros. Įdomų eksperimentą galima atlikti su geltonais sieros milteliais ir ištirpusiais į juodą klampią masę.
Sieros reakcija su deguonimi
Negalima atsižvelgti į visas reakcijas su siera ir praleisti jos sąveiką su deguonimi. Norint suprasti procesą, galima atlikti laboratorinį eksperimentą: vykstant kalio permanganato skilimo reakcijai, kolba bus pripildyta deguonies. Tada siera uždegama degimo šaukšte ir panardinama į kolbą su deguonimi. Siera intensyviai dega ore ryškiai mėlynai violetine liepsna. Palaipsniui kolbą užpildys balta migla.
Deganti siera
Reakcija tarp deguonies ir sieros yra redokso reakcija, kai siera yra reduktorius, o deguonis yra oksidatorius. Sieros degimo greitis gryname deguonyje padidėja dėl beveik penkis kartus padidėjusios deguonies koncentracijos.
Šiluma degant sierai ore neišleidžiama balasto (azoto) šildymui, todėl reagentų temperatūra pakyla labiau nei oro. Dėl šios priežasties degimo intensyvumas taip pat didėja. Degdama siera susijungia su deguonimi, sudarydama sieros dioksido dujas – sieros oksidą SO₂, kuris palaipsniui užpildo cilindrą. Reakcijos lygtis:
S + O₂ = SO₂ + Q.
Sieros dioksidas, susijungęs su vandens garais, sudaro sieros rūgštį:
SO₂ + H₂O = H₂SO3
Sieros rūgštis oksiduojama į sieros rūgštį:
2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
Dėl aprašytų reakcijų cilindre susidaro sieros ir sieros rūgščių lašelių rūkas.
Maskvos valstybinė akademija
Smulkioji cheminė technologija
Pavadintas M.V. Lomonosovas
Kursinis darbas
Disciplina: Cheminės technologijos pagrindai
Tema:
Sieros rūgšties gamyba iš sieros.
Mokytojas: Igumnovas Michailas Stepanovičius
Studentas: Troyan Natalija Sergeevna
M-32 grupė
Maskva, 1999 m
Įvadas ................................................... ...................................... 3
Žaliava .................................................. ........................ 7
Tikslinio produkto charakteristikos .................................. 8
Cheminė proceso schema .................................................. 10
1.Sieros deginimas. ......................................................................... 10
2. Kontaktinis SO 2 oksidavimas į SO 3 ............................................ 11
3.Sieros trioksido absorbcija. ..................................................... 12
Skaičiavimo užduotis ................................................... . .............. 14
Skaičiavimas ................................................... .............. 15
.................................. 15
............................. 16
3. Medžiagų balansas. ............................................................. 19
Bibliografija................................................................ ................ dvidešimt
Įvadas.
Sieros rūgštis yra pati stipriausia ir pigiausia rūgštis. Tarp chemijos pramonės gaminamų mineralinių rūgščių sieros rūgštis užima pirmąją vietą pagal gamybą ir vartojimą. Sieros rūgštis nerūko, koncentruota nesunaikina juodųjų metalų, tuo pačiu yra viena stipriausių rūgščių, plačiame temperatūrų diapazone (nuo -40 ... -20 iki 260 - 336,5 * C) yra skystoje būsenoje. Jis plačiai naudojamas mineralinių trąšų, įvairių druskų ir rūgščių, visų rūšių organinių produktų, dažiklių, dūmų ir sprogmenų gamyboje ir kt. Sieros rūgštis įvairiai pritaikoma naftos, metalurgijos, metalo apdirbimo, tekstilės, odos ir kitose pramonės šakose, naudojama kaip vandenį atstumianti ir džiovinanti medžiaga, naudojama neutralizavimui, ėsdinimui ir kt. Svarbiausios sieros rūgšties panaudojimo sritys parodytos diagramoje.
Dar XIII amžiuje sieros rūgštis buvo gauta nedideliais kiekiais termiškai skaidant geležies sulfatą FeSO 4, todėl ir dabar viena iš sieros rūgšties atmainų vadinama vitriolio aliejumi, nors sieros rūgštis iš vitriolio nebuvo gaminama jau seniai. laikas.
Šiuo metu sieros rūgštis gaminama dviem būdais: azotiniu, gyvuojančiu daugiau nei 200 metų, ir kontaktiniu, XIX amžiaus pabaigoje – XX amžiaus pradžioje susiformavusiu pramonėje. Kontaktinis metodas išstumia azoto (bokšto) metodą. Pirmasis sieros rūgšties gamybos bet kokiu būdu etapas yra sieros dioksido gamyba deginant sieringas žaliavas. Išvalius sieros dioksidą (ypač taikant kontaktinį metodą), jis oksiduojamas iki sieros trioksido, kuris sujungiamas su vandeniu ir gaunama sieros rūgštis. SO 2 oksidacija į SO 3 normaliomis sąlygomis vyksta itin lėtai. Norėdami pagreitinti procesą, naudojami katalizatoriai.
Šiuo metu kontaktiniu būdu gaunama koncentruota sieros rūgštis, oleumas ir 100 % sieros anhidridas.
Didėjant sieros rūgšties gamybai, plečiasi ir sieros rūgšties gamyklų produkcijos asortimentas, organizuojama itin grynos rūgšties, 100% SO 2, kokybiško oleumo ir rūgšties gamyba bei gamyba. daugėja naujų produktų, kurių pagrindą sudaro SO 2. Be oleumo, koncentruotos sieros rūgšties ir akumuliatorių rūgšties, buitinės gamyklos taip pat gamina daugiau grynos, geresnės kokybės kontaktinės rūgšties (dirbtinio pluošto, titano baltumo ir kt. gamybai), gryno oleumo, chemiškai grynos ir reaktyvios sieros rūgšties.
Pastaraisiais metais sieros rūgšties gamybos procesas buvo gerokai patobulintas. Plačiai naudojamas pirito deginimas verdančiame sluoksnyje ir sieros deginimas cikloninėje krosnyje, žymiai padidinamas šilumos, išsiskiriančios deginant žaliavas ir kituose sieros rūgšties gamybos etapuose, panaudojimas. Sieros rūgšties bokštų sistemų našumas nuolat didinamas išlaikant optimalų technologinį režimą, sukurtą tyrimų pagrindu; bokštų sistemų intensyvumas siekia 250 kg / m 3 per dieną. Įvaldytas kontaktinis-bokštinis sieros rūgšties gamybos procesas, kurio metu HNO 3 suvartojama 6-7 kg 1 tonai H 2 SO 4.
Susisiekus Taikant sieros rūgšties gamybos metodą, sieros dioksidas oksiduojamas į trioksidą ant kietų kontaktinių masių. Dėl patobulinto kontaktinio gamybos metodo grynesnės ir labai koncentruotos kontaktinės sieros rūgšties kaina yra tik šiek tiek didesnė nei bokštinės rūgšties. Šiuo metu daugiau nei 90% visos rūgšties pagaminama kontaktiniu būdu.
Termiškai stabili kontaktinė vanadžio masė (granulių ir žiedų pavidalu) su žema užsidegimo temperatūra dabar naudojama kaip kontaktinio proceso katalizatorius. Buvo atliktas darbas, siekiant įsisavinti SO 2 oksidacijos procesą verdančiojo katalizatoriaus sluoksnyje. Svarbus patobulinimas yra dvigubas kontaktas, kuris užtikrina aukštą SO 2 oksidacijos laipsnį ant katalizatoriaus (iki 99,8%) ir dėl to nebereikia papildomo sanitarinio išmetamųjų dujų valymo.
Įvedamas H 2 SO 4 kondensacijos procesas, pakeičiantis sieros anhidrido absorbciją.
Taip pat sieros rūgšties, anhidrido arba bevandenio kalcio sulfato CaSO 4, gipso arba dihidrato druskos CaSO 4 * 2H 2 O ir fosfogipso, kuris yra koncentruotų fosforo trąšų (gipso, fluoro junginių, fosforo mišinio) gamybos atliekos, gamybai. oksidai, SO 2 ir kitos priemaišos) naudojami ...
Azoto Azoto oksidai naudojami kaip katalizatorius. SO 2 oksidacija daugiausia vyksta skystoje fazėje ir vyksta supakuotuose bokštuose. Todėl azoto metodas, pagal instrumentinę ypatybę, vadinamas bokštas... Azoto metodo esmė yra ta, kad degimo dujos yra apdorojamos sieros rūgštimi, kurioje yra ištirpę azoto oksidai. Degimo dujų sieros anhidridas yra absorbuojamas nitrozėje, o po to oksiduojamas azoto oksidais vykstant reakcijai: SO 2 + N 2 O 3 + H 2 O = H 2 SO 4 + 2NO. Susidaręs NO blogai tirpsta nitrozėje ir išsiskiria, o po to iš dalies oksiduojamas deguonimi iki NO 2. NO ir NO 2 mišinys vėl absorbuojamas H2SO4.
Pramonė gamina trijų rūšių komercinę sieros rūgštį:
Bokšto rūgštis: С = 75%, t kristalai = -29,5 * С
Kontaktinė rūgštis: C = 92,5%, t kristalas = -22,0 * C
Oleum: C = 20% nemokama SO 3, t kristalai = + 2 * С
Sieros rūgšties panaudojimo schema
Žaliavos.
Tradiciškai pagrindiniai žaliavų šaltiniai yra siera ir geležies (sieros) piritas. Maždaug pusė sieros rūgšties SSRS buvo gauta iš sieros, trečdalis – iš pirito. Žaliavų balanse reikšmingą vietą užima spalvotosios metalurgijos išmetamosios dujos, kuriose yra sieros dioksido.
Siekiant apsaugoti aplinką, visame pasaulyje imamasi priemonių panaudoti pramonines atliekas, kuriose yra sieros. Su šiluminių elektrinių ir metalurgijos gamyklų išmetamosiomis dujomis į atmosferą išmetama žymiai daugiau sieros dioksido nei sunaudojama sieros rūgšties gamybai. Dėl mažos SO 2 koncentracijos tokiose išmetamosiose dujose perdirbimas ne visada įmanomas.
Tuo pačiu metu išmetamosios dujos yra pigiausia žaliava, didmeninės pirito kainos taip pat yra žemos, o siera yra pati brangiausia žaliava. Todėl norint, kad sieros rūgšties gamyba iš sieros būtų ekonomiškai pagrįsta, turi būti sukurta schema, kurioje jos perdirbimo kaštai būtų žymiai mažesni nei pirito ar išmetamųjų dujų perdirbimo kaštai.
Tikslinio produkto charakteristikos.
Sieros rūgštis gali egzistuoti kaip nepriklausomas cheminis junginys H 2 SO 4, taip pat kaip junginiai su vandeniu H 2 SO 4 * 2H 2 O, H 2 SO 4 * H 2 O, H 2 SO 4 * 4H 2 O ir su sieros trioksidu H 2 SO 4 * SO 3, H 2 SO 4 * 2SO 3.
Technologijoje sieros rūgštis dar vadinama bevandeniu H 2 SO 4 ir jos vandeniniais tirpalais (iš tikrųjų tai yra H 2 O, SO 2 ir H 2 SO 4 * nH 2 O junginių mišinys) ir sieros trioksido tirpalais bevandenyje. H 2 SO 4 - oleumas (H 2 SO 4 ir junginių H 2 SO 4 * nSO 3 mišinys).
Bevandenė sieros rūgštis yra sunkus, riebus, bespalvis skystis, bet kokiu santykiu maišantis su vandeniu ir sieros trioksidu. Sieros rūgšties fizinės savybės, tokios kaip tankis, kristalizacijos temperatūra, virimo temperatūra, priklauso nuo jos sudėties.
Bevandenė 100% rūgštis turi santykinai aukštą kristalizacijos temperatūrą - 10,7 * C. Siekiant sumažinti komercinio produkto užšalimo galimybę transportavimo ir sandėliavimo metu, techninės sieros rūgšties koncentracija parenkama tokia, kad jos kristalizacijos temperatūra būtų pakankamai žema. Pramonė gamina trijų rūšių komercinę sieros rūgštį.
Sieros rūgštis ir vanduo sudaro azeotropinį 98,3 % H 2 SO 4 ir 1,7 % H 2 O mišinį, kurio didžiausia virimo temperatūra (336,5 * C). Azeotropinės koncentracijos rūgšties pusiausvyros skysčio ir garų fazių sudėtis yra tokia pati; atskiestuose rūgščių tirpaluose garų fazėje vyrauja vandens garai, garų fazėje virš oleumo SO 3 pusiausvyrinė koncentracija didelė.
Sieros rūgštis yra labai aktyvi. Jis ištirpina metalų oksidus ir daugumą grynų metalų, aukštesnėje temperatūroje išstumia visas kitas rūgštis iš druskų. Sieros rūgštis ypač noriai dera su vandeniu dėl savo gebėjimo suteikti hidratų. Jis atima vandenį iš kitų rūgščių, iš kristalinių druskų druskų ir net angliavandenilių deguonies darinių, kuriuose nėra vandens, o vandenilio ir deguonies derinyje H: O = 2. Koncentruotoje sieros rūgštyje sunaikinama mediena ir kiti augalų bei gyvūnų audiniai, kuriuose yra celiuliozės (C 6 H 10 O 5), krakmolo ir cukraus; vanduo jungiasi su rūgštimi ir iš audinio lieka tik smulkiai išsklaidyta anglis. Atskiestoje rūgštyje celiuliozė ir krakmolas skyla, sudarydami cukrų. Koncentruota sieros rūgštis, patekusi ant žmogaus odos, sukelia nudegimus.
Proceso chemija
1.Sieros deginimas.
Kai kūrenamos dujos gaunamos deginant sierą, nereikia jų valyti nuo nešvarumų. Paruošimo etapas apims tik dujų dehidrataciją ir rūgšties panaudojimą. Deginant sierą, įvyksta negrįžtama egzoterminė reakcija:
S + O 2 = SO 2 (1)
išskiriant labai daug šilumos: H pokytis = -362,4 kJ / mol arba vieneto masė 362,4 / 32 = 11,325 kJ / t = 11325 kJ / kg S.
Išlydyta skysta siera, tiekiama degimui, išgaruoja (užverda) 444,6 * С temperatūroje; garavimo šiluma yra 288 kJ / kg. Kaip matyti iš aukščiau pateiktų duomenų, sieros degimo reakcijos šilumos pakanka žaliavai išgaruoti, todėl sieros ir deguonies sąveika vyksta dujų fazėje (homogeninė reakcija).
Sieros deginimas pramonėje atliekamas taip. Siera preliminariai išlydoma (tam galima naudoti vandens garus, gautus panaudojus pagrindinės sieros degimo reakcijos šilumą). Kadangi sieros lydymosi temperatūra yra santykinai žema, mechanines priemaišas, kurios nepateko į skystąją fazę, nesunku atskirti nusėdus ir vėliau filtruojant iš sieros ir gauti pakankamo grynumo žaliavą. Išlydytai sierai deginti naudojamos dviejų tipų krosnys - antgalis ir cikloninis. Juose turi būti numatytas skystos sieros purškimas, kad ji greitai išgaruotų ir būtų užtikrintas patikimas kontaktas su oru visose aparato dalyse.
Iš krosnies kūrenamos dujos patenka į atliekų šilumos katilą, o po to į kitus aparatus.
Sieros dioksido koncentracija degimo dujose priklauso nuo sieros ir degimui tiekiamo oro santykio. Jei oras paimamas stechiometriniu kiekiu, t.y. kiekvienam sieros moliui 1 molis deguonies, tada, visiškai sudegus sierai, koncentracija bus lygi deguonies tūrinei daliai ore С so2.max = 21%. Tačiau oro paprastai imama per daug, nes kitu atveju temperatūra orkaitėje bus per aukšta.
Adiabatiškai deginant sierą, stechiometrinės sudėties reakcijos mišinio degimo temperatūra bus ~ 1500 * C. Praktiškai galimybę padidinti temperatūrą krosnyje riboja tai, kad virš 1300 * C krosnies ir dujų kanalų pamušalas greitai suyra. Paprastai deginant sierą gaunamos skrudinimo dujos, kuriose yra 13-14% SO 2.
2. Kontaktinė SO 2 oksidacija v SO 3
Kontaktinė sieros dioksido oksidacija yra tipiškas heterogeninės oksidacinės egzoterminės katalizės pavyzdys.
Tai viena iš labiausiai ištirtų katalizinių sintezių. SSRS fundamentaliausią SO 2 oksidacijos iki SO 3 tyrimo ir katalizatorių kūrimo darbą atliko G.K. Boreskovas Sieros dioksido oksidacijos reakcija
SO 2 + 0,5 O 2 = SO 3 (2)
pasižymi labai didele aktyvacijos energijos verte, todėl praktinis jo įgyvendinimas įmanomas tik esant katalizatoriui.
Pramonėje pagrindinis SO 2 oksidacijos katalizatorius yra vanadžio oksido V 2 O 5 (vanadžio kontaktinė masė) pagrindu pagamintas katalizatorius. Kiti junginiai, pirmiausia platina, taip pat pasižymi cheminiu aktyvumu šioje reakcijoje. Tačiau platinos katalizatoriai yra ypač jautrūs net arseno, seleno, chloro ir kitų priemaišų pėdsakams, todėl palaipsniui buvo pakeisti vanadžio katalizatoriais.
Reakcijos greitis didėja didėjant deguonies koncentracijai, todėl pramonėje procesas vyksta su deguonies pertekliumi.
Kadangi SO 2 oksidacijos reakcija priklauso egzoterminei reakcijai, jos veikimo temperatūros režimas turėtų artėti prie optimalių temperatūrų linijos. Temperatūros režimo pasirinkimą papildomai nustato du apribojimai, susiję su katalizatoriaus savybėmis. Žemutinė temperatūros riba yra vanadžio katalizatorių užsidegimo temperatūra, kuri, priklausomai nuo konkretaus katalizatoriaus tipo ir dujų sudėties, yra 400 - 440 * C. viršutinė temperatūros riba yra 600 - 650 * C ir nulemta tai, kad virš šių temperatūrų katalizatoriaus struktūra pertvarkoma ir jis praranda savo aktyvumą.
400–600 * C diapazone procesas turi būti vykdomas taip, kad, didėjant konversijos laipsniui, temperatūra mažėtų.
Dažniausiai pramonėje jie naudoja lentynų kontaktinius įrenginius su išoriniu šilumos mainu. Šilumos mainų schemoje numatomas maksimalus reakcijos šilumos panaudojimas tiekiamoms dujoms šildyti ir tuo pačiu metu dujų aušinimas tarp lentynų.
Vienas iš svarbiausių uždavinių, su kuriuo susiduria sieros rūgšties pramonė, yra padidinti sieros dioksido konversiją ir sumažinti jo išmetimą į atmosferą. Šią užduotį galima išspręsti keliais būdais.
Vienas iš racionaliausių šios problemos sprendimo būdų, plačiai naudojamas sieros rūgšties pramonėje, yra dvigubo kontakto ir dvigubos absorbcijos metodas (DKDA). Norint pakeisti pusiausvyrą į dešinę ir padidinti proceso išeigą, taip pat padidinti proceso greitį, procesas atliekamas šiuo metodu. Jo esmė slypi tame, kad reakcijos mišinys, kuriame SO 2 konversijos laipsnis yra 90–95%, atšaldomas ir siunčiamas į tarpinį absorberį, kad būtų išleistas SO 3. Likusiose reakcijos dujose O 2: SO 2 santykis žymiai padidėja, todėl reakcijos pusiausvyra pasislenka į dešinę. Naujai įkaitintos reakcijos dujos vėl tiekiamos į kontaktinį aparatą, kur ant vieno ar dviejų katalizatoriaus sluoksnių pasiekiama 95% likusio SO 2 konversijos. Bendra SO 2 konversija šiame procese yra 99,5% - 99,8%.
3.Sieros trioksido absorbcija.
Paskutinis sieros rūgšties gamybos proceso kontaktiniu metodu etapas – sieros trioksido absorbcija iš dujų mišinio ir jo pavertimas sieros rūgštimi.
nSO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 + (n-1) SO 3 + Q ……… (3)
jei n> 1, tada gaunamas oleumas (SO 3 tirpalas H 2 SO 4)
jei n = 1, tada gaunamas monohidratas (98,3 % H2SO4)
jei n<1, то получается разбавленная серная кислота
Renkantis absorbentą ir absorbcijos etapo vykdymo sąlygas, būtina užtikrinti beveik 100% SO 3 ištraukimą iš dujų fazės. Norint visiškai ekstrahuoti SO 3, būtina, kad pusiausvyros dalinis SO 2 slėgis virš tirpiklio būtų nereikšmingas, nes tai bus didelė varomoji jėga absorbcijos procesui. Tačiau tokie tirpalai, virš kurių paviršiaus yra didelis pusiausvyros dalinis vandens garų slėgis, negali būti naudojami kaip absorbentai. Tokiu atveju dar neištirpusios SO 3 molekulės reaguos su vandens molekulėmis dujų fazėje, sudarydamos sieros rūgšties garus ir greitai kondensuosis, sudarydamos mažyčius sieros rūgšties lašelius, išsisklaidžiusius inertinėje dujinėje terpėje – azote, t.y susidarant sieros rūgšties rūkui:
SO 3 (g) + H 2 O (g) H 2 SO 4 (g) H 2 SO 4 (rūkas); Q> 0
Rūkas prastai sulaikomas įprastoje absorbcinėje įrangoje ir daugiausia su išmetamosiomis dujomis nunešamas į atmosferą, taip užteršdamas aplinką ir padidindamas sieros rūgšties nuostolius.
Pirmiau pateikti svarstymai leidžia išspręsti absorbento pasirinkimo klausimą. Optimalus absorbentas yra 98,3% sieros rūgšties (techninis pavadinimas - monohidratas), atitinkantis azeotropinę sudėtį. Iš tiesų virš šios rūgšties praktiškai nėra vandens garų ar SO 3 garų. Šiuo atveju vykstantį procesą sąlygiškai galima apibūdinti reakcijos lygtimi:
SO 3 + nH 2 SO 4 + H 2 O = (n + 1) H 2 SO 4
Naudojant mažiau koncentruotą sieros rūgštį kaip absorberį, gali susidaryti sieros rūgšties rūkas, o garų fazėje daugiau nei 100 % sieros rūgšties arba oleumo, pusiausvyros dalinis SO 3 slėgis yra gana didelis, todėl jis nebus visiškai absorbuojamas. Tačiau jei oleumas turi būti gaunamas kaip vienas iš proceso produktų, galima derinti absorbciją oleumu (1-asis absorberis) ir absorbciją 98,3% rūgštimi (2-asis absorberis).
Iš esmės, esant aukštai temperatūrai virš 98,3% rūgšties, pačios rūgšties dalinis garų slėgis gali būti reikšmingas, o tai taip pat sumažins SO 3 absorbcijos laipsnį. Žemesnėje nei 100 * C temperatūroje H 2 SO 4 pusiausvyros garų slėgis yra labai mažas, todėl galima pasiekti beveik 100 % absorbciją.
Taigi, norint užtikrinti aukštą absorbcijos laipsnį, sieros rūgšties koncentracija absorberyje turi būti artima 98,3%, o temperatūra turi būti žemesnė nei 100 * C. Tačiau SO 3 absorbcijos procese rūgštis fiksuojama (padidėja jos koncentracija), o temperatūra kyla dėl reakcijos egzotermiškumo. Siekiant sumažinti šių reiškinių slopinamąjį poveikį, absorbcija vykdoma taip, kad H 2 SO 4 koncentracija vienu metu per absorberį padidėtų tik 1-1,5%, fiksuota sieros rūgštis kolektoriuje praskiedžiama iki koncentracijos. 98,3%, atšaldomas išoriniame šaldytuve ir vėl naudojamas absorbcijai, užtikrinant didelį cirkuliacijos greitį.
Skaičiavimo užduotis
Pasirinkimo numeris 3
Sieros rūgšties gamybos etapai:
1. žaliavų paruošimas : sieros valymas ir lydymas; oro valymas, džiovinimas ir dozavimas;
2. deginant sierą : S + O 2 = SO 2 (1) Procesas atliekamas esant oro pertekliui;
3. kontaktinė oksidacija SO 2 v SO 3: SO 2 + 0,5O 2 = SO 3 (2) Procesas vykdomas ant vanadžio katalizatoriaus 420-550 * C temperatūroje;
4. absorbcija SO 3 : SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 (3). Absorbcijos bokštas virinamas su grįžtamu šaldytuvu 98,3 % H2SO4. Prieš išsiunčiant į sandėlį, rūgštis atskiedžiama iki ~ 93% H 2 SO 4 pagal GOST reikalavimus.
Pradiniai skaičiavimo duomenys
Skaičiavimo atlikimas.
1. Sudarome gamybos schemą.
|
|
|||
 |
||||
011 - Skysta siera
012 - Oras
12 - SO 2 kiekis. dujų
23 – SO 3 turinys. dujų
301 - Išmetamosios dujos
302 – sieros rūgštis
2. Kiekvieno mazgo lygčių sudarymas.
1. Sudarykite pirmojo mazgo lygtis:
0,92 * N 011 = N 12 SO2
N 12 SO2 = N 12 * 0,08 N 011 = X 1
0,92 * N 011 = N 12 * 0,08 N 12 = X 3
0,92 * X 1 = X 3 * 0,08 (1)
2 ... Sudarome antrojo mazgo lygtis:
a) 0,99 * N 12 SO2 = N 23 SO3
0,99 * N 12 * 0,08 = N 23 SO3 N 23 SO3 = X 4
0,99 * X 3 * 0,08 = X 4 (2)
b) N 12 * (0,21–0,08) = 2N 23 SO3
X * (0,21–0,08) = 2X 4 (3)
3 . Sudarome trečiojo mazgo lygtį:
a) G 302 * 0,925 = 2000 pagrindinė lygtis G 302 = X 7
X 7 * 0,925 = 2000 (4)
b) 0,998 * N 23 SO3 = 2000 / ponas (H 2 SO 4)
0,998 * X 4 = 2000/98 (5)
c) N 301 = N 301 SO2 + N 301 N2 + N 301 SO3 + N 301 O2
N 301 SO2 = N 12 SO2 * (1–0,99) = N 12 SO2 * 0,01 = N 12 * 0,08 * 0,01
N 301 N2 = 0,79 * N 012
N 301 SO3 = N 23 SO3 * (1–0,998) = 0,002 * N 23 SO3
N 301 O2 = N 12 * (0,21–0,08) -1 / 2 * N 12 * (0,21–0,08) = N 12 * 0,13 * (1–
1/2) = 0,13 / 2 * N 12
N 301 = N 12 * 0,08 * 0,01 + 0,79 * N 012 + 0,002 * N 23 SO3 + 0,065 * N 12
N 301 = 0,0658 * N 12 + 0,79 * N 012 + 0,002 * N 23 SO3
X 6 = 0,0658 * X 3 + 0,79 * X 2 + 0,002 * X 1 (6)
Bet turime atsižvelgti į tai, kad N 12 = N 012, t.y. X 2 = X 3 (7)
6 nežinomieji ir 7 lygtys. Atmetame (3) lygtį ir gauname lygčių sistemą:
0,92 * X 1 = 0,08 * X 3
0,99 * 0,08 * X 3 = X 4
0,998 * X 4 = 20,41
X 6 = 0,0658 * X 3 + 0,79 * X 2 + 0,002 * X 4
0,92 * X 1 -0,08 * X 3 = 0
0,0792 * X 3 - X 4 = 0
0,8558 * X 3 + 0,002 * X 4 - X 6 = 0
0,92 * X 1 -0,08 * X 3 = 0
0,0792 * X 3 -20,45 = 0
0,8558 * X 3 + 0,002 * 20,45 - X 6 = 0
0,92 * X 1 -0,08 * X 3 = 0
0,8558 * X 3 + 0,041-X 6 = 0
0,92 * X 1 = 0,08 * 257,23
0,8558 * 257,23 + 0,041-X 6 = 0
X 1 = 22,37 = N 011
X 3 = 257,23 = X 2 = N 12 = N 012
X 7 = 2162,2 = G 301
X 4 = 20,45 = N 23 SO3
X 6 = 220,18 = N 301
1. Tikslinio produkto kiekis:
X 7 = G 301 = 2162,2 kg 92,5 % sieros rūgšties
2. Sieros suvartojimas:
X 1 = N 011 = 22,37 kmol
m s = N s * M S = 22,37 * 32 = 715,84 kg
Į sistemą įvesta G S start = 715,84 / 0,92 = 778,1 kg
3. Oro suvartojimas:
X 2 = X 3 = N 012 = 257,23 kmol
G oro = N oro * M oro = 257,23 * 29 = 7459,67 kg
4. Deguonies ir azoto suvartojimo nustatymas
G O2 = 7459,67 * 0,21 = 1566,7 kg
G N2 = 7459,67 * 0,79 = 5893,1 kg
5. Nustatykite SO 2 kiekį dujose:
X 3 = N 12 = 257,23 kmol
N 12SO2 = 257,23 * 0,08 = 20,58 kmol
G SO2 = N SO2 * M SO2 = 20,58 * 64 = 1317 kg
6. Dujose esančio SO 3 nustatymas:
X 4 = N 23 SO3 = 20,45 kmol
G SO3 = N SO3 * M SO3 = 20,45 * 80 = 1636 kg
7. Vandens suvartojimas absorbcijai:
G 03 = G 301 * M H2O / M H2SO4 = 2162,2 * 18/98 = 397 kg
8. Eismo dūmai:
X 6 = N 301 = 220,18 kmol
G 301 = G 301 SO2 + G 301 N2 + G 301 SO3 + G 301 O2 = 1317 * 0,01 + 5893,1 +
0.002*1636+0.065*7459.67=13.17+5893.1+3.27+484.88=
3. Medžiagų balansas.
| Įvesta | Gauta | ||||
| Reagentai | kilogramas | % masės | Produktai | kilogramas | % masės |
| Siera | 778,1 | 9 | Sieros rūgštis: | 2162,2 | 25 |
| Vanduo | 397 | 4,6 | H2SO4 | 2000 | 23,2 |
| Oras: | 7459,67 | 86,4 | H2O | 162,2 | 1,8 |
| 21% O 2 | 1566,7 | 18,1 | Eismo dūmai: | 6394,42 | 74,1 |
| 79% N 2 | 5893,1 | 69,3 | SO 2 | 13,17 | 0,15 |
| N 2 | 5893,1 | 68,25 | |||
| SO 3 | 3,27 | 0,06 | |||
| O 2 | 484,88 | 5,64 | |||
| Neatitikimas | 78,15 | 0,9 | |||
| Iš viso | 8634,77 | 100 | Iš viso | 8634,77 | 100 |
Bibliografija.
1.G.N. Kononova, V.V. Safonovas, N.G. Ganytojas. Cheminės-technologinės sistemos medžiagų balanso algoritmo sukūrimas ir skaičiavimas. Maskva. 1995 metai.
2. Universitetų chemijos-technologinių specialybių vadovėlis, redagavo prof. I.P. Mukhlenova. Bendroji cheminė technologija. 2 dalis „Svarbiausios chemijos pramonės šakos“. Maskvos „aukštoji mokykla“ 1984 m.
3. A.M. Kutepovas, T.I. Bondareva, M.G. Berengarten. Bendroji cheminė technologija. Antrasis leidimas pataisytas ir padidintas. Maskvos „aukštoji mokykla“ 1990 m.
4. Paskaitų konspektas (lektorius: G. N. Kononova)
Gryna siera tiekiama šildomu vamzdynu iš estakados į kolektorių. Skystos sieros, patenkančios į skrudinimo skyrių, šaltinis gali būti tiek vienkartinės sieros lydymo ir filtravimo, tiek skystos sieros iš geležinkelio cisternų išleidimo ir laikymo įrenginys. Iš kolektoriaus per tarpinį kolektorių, kurio talpa 32 m
Deginant sierą, vykstant reakcijai susidaro sieros dioksidas:
S (skystis) + O2 (dujos) = SO2 (dujos) + 362,4 kJ.
Ši reakcija vyksta išskiriant šilumą.
Skystos sieros degimo procesas oro atmosferoje priklauso nuo degimo sąlygų (temperatūros, dujų srauto greičio), nuo fizikinių ir cheminių savybių (pelenų ir bitumo priemaišų buvimo joje ir kt.) ir susideda iš atskirų nuoseklių etapų:
skystos sieros lašelių maišymas su oru;
kaitinimas ir lašų išgarinimas;
dujų fazės susidarymas ir dujinės sieros užsidegimas;
garų degimas dujų fazėje.
Išvardyti etapai yra neatskiriami vienas nuo kito ir vyksta vienu metu ir lygiagrečiai. Vyksta difuzinis sieros degimo procesas, susidarant sieros dioksidui, nedidelis sieros dioksido kiekis oksiduojamas iki trioksido. Deginant sierą, kylant dujų temperatūrai, SO2 koncentracija didėja proporcingai temperatūrai. Deginant sierą, taip pat susidaro azoto oksidai, kurie teršia rūgšties gamybą ir teršia kenksmingas išmetamąsias dujas. Susidarančių azoto oksidų kiekis priklauso nuo sieros degimo būdo, oro pertekliaus ir proceso temperatūros. Kylant temperatūrai, didėja susidarančių azoto oksidų kiekis. Didėjant oro pertekliaus santykiui, susidarančių azoto oksidų kiekis didėja, pasiekdamas maksimumą, kai oro pertekliaus santykis yra nuo 1,20 iki 1,25, tada mažėja.
Sieros degimo procesas vykdomas ne aukštesnėje kaip 1200 °C projektinėje temperatūroje, kai į ciklonines krosnis tiekiamas oro perteklius.
Deginant skystą sierą susidaro nedidelis kiekis SO3. Bendra sieros dioksido ir trioksido tūrinė dalis proceso dujose po katilo yra iki 12,8%.
Dėl šalto išdžiovinto oro pučiamo į dujų kanalą prieš kontaktinį įrenginį, atliekamas papildomas proceso dujų aušinimas ir praskiedimas iki eksploatacinių normų (bendra sieros dioksido ir sieros trioksido tūrinė dalis ne didesnė kaip 11,0 proc. , temperatūra yra nuo 390 o C iki 420 o C).
Skysta siera į degimo įrenginio cikloninių krosnių purkštukus tiekiama dviem panardinamaisiais siurbliais, iš kurių vienas yra rezervinis.
Oras, išdžiovintas džiovinimo bokšte orapūte (vienas – darbinis, vienas – budėjimo režimas), tiekiamas į įrenginį sieros deginimui ir dujų atskiedimui pagal eksploatacinius standartus.
Skystos sieros deginimas nuo 5 iki 15 m 3 / h (nuo 9 iki 27 t / h) atliekamas 2 cikloninėse krosnyse, išdėstytose viena kitos atžvilgiu 110 laipsnių kampu. ir prie katilo prijungta jungiamoji kamera.
Degimui tiekiama skysta filtruota siera, kurios temperatūra yra nuo 135 ° C iki 145 ° C. Kiekvienoje krosnyje yra 4 purkštukai sierai su garų apvalkalu ir vienas paleidimo dujų degiklis.
Dujų temperatūra energetikos katilo išleidimo angoje reguliuojama karšto aplinkkelio droselio vožtuvu, kuris praleidžia dujas iš cikloninių krosnių degimo kameros, taip pat šaltu aplinkkeliu, kuris dalį oro apeina už katilo bloko. į dūmtakį po katilo.
Natūralios cirkuliacijos, vieno praėjimo dujomis varomas vandens vamzdžių energijos technologijos blokas skirtas sieringoms dujoms aušinti deginant skystą sierą ir generuoti perkaitintus garus, kurių temperatūra nuo 420 °C iki 440 °C, esant 3,5–3,9 MPa slėgiui. .
Energetikos bloką sudaro šie pagrindiniai mazgai: būgnas su būgno įtaisu, garinimo įrenginys su konvekciniu ryšuliu, aušinamas vamzdinis rėmas, krosnis, susidedanti iš dviejų ciklonų ir pereinamosios kameros, portalas, rėmas būgnas. 1 pakopos perkaitintuvas ir 1 pakopos ekonomaizeris yra sujungti į vieną nuotolinį bloką, 2 pakopos perkaitintuvas ir 2 pakopos ekonomaizeris yra atskiruose nuotoliniuose blokuose.
Dujų temperatūra už krosnių prieš garinimo bloką pakyla iki 1170 o C. Katilo garintuvo dalyje proceso dujos atšaldomos nuo 450 o C iki 480 o C, po šaltojo aplinkkelio dujų temperatūra mažėja nuo 390 o C iki 420 o C. Atvėsusios proceso dujos nukreipiamos į kitą sieros rūgšties gamybos etapą – sieros dioksido oksidavimą į sieros trioksidą kontaktiniame aparate.
| Siera / siera (S) | |
|---|---|
| Atominis skaičius | 16 |
| Paprastos medžiagos išvaizda | šviesiai geltona trapi kieta, grynos formos, bekvapė |
| Atomo savybės | |
| Atominė masė (molinė masė) |
32.066 a. e.m. (g / mol) |
| Atomo spindulys | 127 val |
| Jonizacijos energija (pirmasis elektronas) |
999,0 (10,35) kJ / mol (eV) |
| Elektroninė konfigūracija | 3s 2 3p 4 |
| Cheminės savybės | |
| Kovalentinis spindulys | 102 val |
| Jonų spindulys | 30 (+ 6e) 184 (-2e) val |
| Elektronegatyvumas (pagal Paulingą) |
2,58 |
| Elektrodo potencialas | 0 |
| Oksidacijos būsenos | 6, 4, 2, -2 |
| Paprastos medžiagos termodinaminės savybės | |
| Tankis | 2 070 g / cm³ |
| Molinė šiluminė talpa | 22,61 J / (K mol) |
| Šilumos laidumas | 0,27 W / (m K) |
| Lydymosi temperatūra | 386 tūkst |
| Lydymosi šiluma | 1,23 kJ / mol |
| Virimo temperatūra | 717 824 tūkst |
| Garavimo šiluma | 10,5 kJ / mol |
| Molinis tūris | 15,5 cm³ / mol |
| Paprastos medžiagos kristalinė gardelė | |
| Grotelių struktūra | ortorombinis |
| Grotelių parametrai | a = 10,437 b = 12,845 c = 24,369 Å |
| C / santykis | — |
| Debye temperatūra | n/a K |
| S | 16 |
| 32,066 | |
| 3s 2 3p 4 | |
| Siera | |
Siera (Siera- žymėjimas "S" periodinėje lentelėje) - labai elektronegatyvus elementas, pasižymi nemetalinėmis savybėmis. Vandenilio ir deguonies junginiuose jis yra įvairių jonų sudėtyje, sudaro daug rūgščių ir druskų. Daugelis sieros turinčių druskų mažai tirpsta vandenyje.
Natūralūs sieros mineralai
Siera yra šešioliktas pagal gausumą elementas žemės plutoje. Jis randamas laisvoje (gimtojoje) būsenoje ir surištoje formoje. Svarbiausi natūralūs sieros junginiai FeS2 yra piritas arba piritas, ZnS – cinko mišinys arba sfaleritas (vurcitas), PbS – švino blizgesys arba galena, HgS – cinoberis, Sb2S3 – antimonitas. Be to, sieros yra naftoje, natūraliose anglyse, gamtinėse dujose ir skalūnuose. Siera yra šeštasis elementas pagal kiekį natūraliuose vandenyse, daugiausia randamas sulfato jonų pavidalu ir lemia „pastovų“ gėlo vandens kietumą. Plaukuose susikaupia gyvybiškai svarbus aukštesniųjų organizmų elementas, daugelio baltymų sudedamoji dalis.
Vardo atradimo istorija ir kilmė
Siera (Sulfur, French Sufre, German Schwefel) gimtojoje būsenoje, taip pat sieros junginių pavidalu, žinoma nuo senų senovės. Su degančios sieros kvapu, dusinančiu sieros dioksido poveikiu ir bjauriu sieros vandenilio kvapu vyras susipažino tikriausiai dar priešistoriniais laikais. Būtent dėl šių savybių sierą kunigai naudojo kaip šventų smilkalų dalį per religinius ritualus. Siera buvo laikoma antžmogiškų būtybių iš dvasių ar požeminių dievų pasaulio gaminiu. Siera nuo seno naudojama įvairiuose degiuosiuose mišiniuose kariniais tikslais. Homeras jau apibūdino „sierinius dūmus“, mirtiną deginimo sieros emisiją poveikį. Siera tikriausiai buvo „graikų ugnies“ dalis, kuri gąsdino priešininkus.
Maždaug VIII a kinai pradėjo jį naudoti pirotechnikos mišiniuose, ypač mišiniuose, tokiuose kaip parakas. Sieros degumas, tai, kaip lengvai ji jungiasi su metalais, sudarydama sulfidus (pavyzdžiui, ant metalo gabalėlių paviršiaus), paaiškina, kodėl ji buvo laikoma „degumo principu“ ir esminiu metalų rūdų komponentu. Presbiteris Teofilius (XII a.) aprašo sulfidinio vario rūdos oksidacinio skrudinimo būdą, tikriausiai žinomą senovės Egipte.
Arabų alchemijos laikotarpiu atsirado gyvsidabrio ir sieros metalų sudėties teorija, pagal kurią siera buvo gerbiama kaip privalomas visų metalų komponentas (tėvas). Vėliau jis tapo vienu iš trijų alchemikų principų, o vėliau „degumo principas“ buvo flogistono teorijos pagrindas. Elementarią sieros prigimtį Lavoisier nustatė savo degimo eksperimentuose. Europoje pradėjus naudoti paraką, pradėta plėtoti natūralios sieros gavyba, taip pat jos gavimo iš piritų būdas; pastaroji buvo paplitusi senovės Rusijoje. Pirmą kartą literatūroje jį aprašo Agricola. Taigi tiksli sieros kilmė nenustatyta, tačiau, kaip minėta aukščiau, šis elementas buvo naudojamas iki Kristaus Gimimo, vadinasi, žmonėms jis buvo pažįstamas nuo seniausių laikų.
vardo kilmė
Lotynų kalbos kilmė sieros nežinomas. Rusiškas elemento pavadinimas dažniausiai kildinamas iš sanskrito „sira“ – šviesiai geltona. Galbūt „sieros“ giminystė su hebrajų „serafimais“ – „serafų“ daugiskaita – raidėmis. degi, o siera gerai dega. Senojoje rusų ir senojoje slavų kalboje „siera“ paprastai yra degi medžiaga, įskaitant riebalus.
Sieros kilmė
Didelės vietinės sieros sankaupos nėra dažnos. Jo dažniau būna kai kuriose rūdose. Gimtoji sieros rūda yra uoliena, susimaišiusi su gryna siera.
Kada šie inkliuzai susiformavo – kartu su juos lydinčiomis uolienomis ar vėliau? Nuo atsakymo į šį klausimą priklauso žvalgybos ir žvalgymo darbų kryptis. Tačiau, nepaisant tūkstantmečių bendravimo su siera, žmonija vis dar neturi aiškaus atsakymo. Yra keletas teorijų, kurių autoriai laikosi priešingų požiūrių.
Singenetinė teorija (ty sieros ir pagrindinių uolienų susidarymas vienu metu) rodo, kad vietinė siera susidarė sekliuose baseinuose. Specialios bakterijos vandenyje ištirpusius sulfatus redukavo iki sieros vandenilio, kuris pakilo į viršų, pateko į oksidacijos zoną ir čia cheminiu būdu ar dalyvaujant kitoms bakterijoms oksidavosi iki elementinės sieros. Siera nusėdo ant dugno, o vėliau sieros turintis dumblas sudarė rūdą.
Epigenezės teorija (sieros inkliuzai susidarė vėliau nei pagrindinės uolienos) turi keletą variantų. Dažniausiai iš jų daroma prielaida, kad požeminis vanduo, prasiskverbęs per uolienų sluoksnius, yra praturtintas sulfatais. Jei tokie vandenys liečiasi su naftos ar gamtinių dujų telkiniais, sulfato jonai angliavandeniliai redukuojami iki vandenilio sulfido. Vandenilio sulfidas pakyla į paviršių ir, oksiduodamasis, išskiria gryną sierą uolienų tuštumose ir įtrūkimuose.
Pastaraisiais dešimtmečiais vis daugiau patvirtinimų randa viena iš epigenezės teorijos atmainų – metasomatizmo teorija (išvertus iš graikų kalbos „metasomatizmas“ reiškia pakeitimą). Pagal ją gipsas CaSO4-H2O ir anhidritas CaSO4 gelmėse nuolat virsta siera ir kalcitu CaCO3.
Šią teoriją 1935 metais sukūrė sovietų mokslininkai L.M.Miropolskis ir B.P.Krotovas. Jos naudai visų pirma kalba toks faktas.
1961 metais Irake buvo aptiktas Mišrako laukas. Siera čia yra uždara karbonatinėse uolienose, kurios sudaro skliautą, paremtą į gelmes besitęsiančiomis atramos (geologijoje jos vadinamos sparnais). Šiuos sparnus daugiausia sudaro anhidritas ir gipsas. Tas pats vaizdas buvo pastebėtas vietiniame Shor-Su lauke.
Šių telkinių geologinis ypatumas paaiškinamas tik metasomatizmo teorijos požiūriu: pirminis gipsas ir anhidritas virto antrinėmis karbonatinėmis rūdomis su natūralios sieros inkliuzais. Svarbu ne tik mineralų artumas – vidutinis sieros kiekis šių telkinių rūdoje prilygsta chemiškai surištos sieros kiekiui anhidrite. O sieros ir anglies izotopinės sudėties šių telkinių rūdoje tyrimai metasomatizmo teorijos šalininkams suteikė papildomų argumentų.
Tačiau yra vienas „bet“: gipso pavertimo siera ir kalcitu proceso chemija dar nėra aiški, todėl nėra pagrindo laikyti metasomatizmo teoriją vienintele teisinga. Žemėje ir dabar yra ežerų (ypač Sernoe ežeras prie Sernovodsko), kur vyksta singenetinis sieros nusėdimas, o sieros turinčiame dumble nėra nei gipso, nei anhidrito.
Teorijų ir hipotezių apie vietinės sieros kilmę įvairovė yra ne tik mūsų žinių neišsamumo, bet ir gelmėse vykstančių reiškinių sudėtingumo rezultatas. Net iš pradinės mokyklos matematikos visi žinome, kad skirtingi keliai gali nuvesti prie to paties rezultato. Šis dėsnis galioja ir geochemijai.
Priėmimas
Siera daugiausia gaunama lydant vietinę sierą tiesiai jos atsiradimo vietose po žeme. Sieros rūdos kasamos įvairiais būdais – priklausomai nuo atsiradimo sąlygų. Sieros nuosėdas beveik visada lydi nuodingų dujų – sieros junginių – sankaupos. Be to, negalima pamiršti apie jo savaiminio užsidegimo galimybę.
Rūdos kasyba atviroje duobėje yra tokia. Vaikščiojantys ekskavatoriai pašalina uolienų sluoksnius, po kuriais nusėda rūda. Rūdos sluoksnis susmulkinamas sprogimų būdu, po to rūdos gabalėliai siunčiami į sieros lydymo gamyklą, kur iš koncentrato išgaunama siera.
1890 m. Hermannas Frachas pasiūlė išlydyti sierą po žeme ir išpumpuoti ją į paviršių per šulinius, panašius į naftą. Palyginti žema (113 °C) sieros lydymosi temperatūra patvirtino Frascho idėjos realumą. 1890 metais prasidėjo bandymai, kurie atvedė į sėkmę.
Yra žinomi keli sieros gavimo iš sieros rūdos būdai: vandens garai, filtravimas, terminis, išcentrinis ir ekstrahavimas.
Sieros dideliais kiekiais randama ir dujinės būsenos gamtinėse dujose (vandenilio sulfido, sieros dioksido pavidalu). Gamybos metu jis nusėda ant vamzdžių ir įrangos sienelių, todėl jie sugenda. Todėl jis kuo greičiau paimamas iš dujų po ištraukimo. Gauta chemiškai gryna smulkiai disperguota siera yra ideali žaliava chemijos ir gumos pramonei.
Didžiausias vietinės vulkaninės kilmės sieros telkinys yra Iturup saloje su A + B + C1 kategorijos atsargomis - 4227 tūkst. tonų ir C2 kategorijos - 895 tūkst. 200 tūkstančių tonų granuliuotos sieros per metus.
Gamintojai
Pagrindiniai sieros gamintojai Rusijoje yra OAO „Gazprom“ įmonės: OOO „Gazprom dobycha Astrakhan“ ir OOO „Gazprom dobycha Orenburg“, kurios ją gauna kaip šalutinį produktą dujų valymo metu.
Fizinės savybės
Natūralus sieros kristalų agregatas
Siera labai skiriasi nuo deguonies gebėjimas sudaryti stabilias sieros atomų grandines ir ciklus. Stabiliausios ciklinės molekulės S 8, turinčios karūnos formą, sudarančios rombinę ir monoklininę sierą. Ši kristalinė siera yra trapi geltona medžiaga. Be to, galimos molekulės su uždaromis (S4, S6) grandinėmis ir atviromis grandinėmis. Tokia kompozicija turi plastikinę sierą, rudą medžiagą. Plastikinės sieros formulė dažniausiai rašoma tiesiog S, nes, nors ir turi molekulinę struktūrą, ji yra paprastų medžiagų ir skirtingų molekulių mišinys. Siera netirpi vandenyje; kai kurios jos modifikacijos ištirpsta organiniuose tirpikliuose, tokiuose kaip anglies disulfidas. Siera naudojama sieros rūgšties gamybai, gumos vulkanizavimui, kaip fungicidas žemės ūkyje ir kaip koloidinė siera – vaistas. Taip pat sieros-bitumo kompozicijose esanti siera naudojama sieros asfaltui gauti, o kaip portlandcemenčio pakaitalas – sieros betonui gauti. S + O 2 = SO 2
Spektrinės analizės pagalba buvo nustatyta, kad iš tikrųjų sieros oksidacijos į dioksidą procesas yra grandininė reakcija ir vyksta susidarant daugeliui tarpinių produktų: sieros monoksido S 2 O 2, molekulinės sieros S 2, laisvos. sieros atomai S ir laisvieji sieros monoksido radikalai SO.
Sąveikaujant su metalais susidaro sulfidai. 2Na + S = Na 2S
Kai į šiuos sulfidus pridedama sieros, susidaro polisulfidai: Na 2 S + S = Na 2 S 2
Kaitinant, siera reaguoja su anglimi, siliciu, fosforu, vandeniliu:
C + 2S = CS 2 (anglies disulfidas)
Siera ištirpsta kaitinant šarmuose – disproporcijos reakcija
3S + 6KOH = K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O
Degiosios sieros savybės
Smulkiai susmulkinta siera yra linkusi cheminiu savaiminiu užsidegimu esant drėgmei, kontaktuojant su oksidatoriais, taip pat mišinyje su anglimi, riebalais, aliejais. Siera sudaro sprogius mišinius su nitratais, chloratais ir perchloratais. Susilietus su balikliu, jis užsidega savaime.
Gesinimo priemonės: vandens purškalas, oro-mechaninės putos.
Sieros degimo aptikimas yra sudėtinga problema. Liepsną sunku aptikti žmogaus akimi ar vaizdo kamera, mėlynos liepsnos spektras daugiausia yra ultravioletinių spindulių diapazone. Degimas vyksta žemoje temperatūroje. Norint aptikti gaisrą, šilumos detektorius turi būti pastatytas tiesiai prie sieros. Sieros liepsna nespinduliuoja infraraudonųjų spindulių diapazone. Taigi įprasti infraraudonųjų spindulių detektoriai jo neaptiks. Jie aptiks tik antrinius gaisrus. Sieros liepsna neišskiria vandens garų. Todėl UV liepsnos detektoriai, naudojantys nikelio junginius, neveiks.
Kadangi oras pagal tūrį susideda iš maždaug 21 % deguonies ir 79 % azoto, o deginant sierą iš vieno tūrio deguonies gaunamas vienas tūris SO2, didžiausias teoriškai galimas SO2 kiekis dujų mišinyje yra 21 %. Praktikoje degimas vyksta esant tam tikram oro pertekliui, o tūrinis SO2 kiekis dujų mišinyje yra mažesnis nei teoriškai įmanoma, paprastai siekia 14...15%.
Sieros degimas vyksta tik išlydytoje būsenoje, panašiai kaip degant skysčiams. Viršutinis degančios sieros sluoksnis užverda, sudarydamas garus, kurie sudaro silpną iki 5 cm aukščio liepsną. Liepsnos temperatūra deginant sierą yra 1820 °C.
Gaisrai sieros sandėliuose
1995 m. gruodį Pietų Afrikos vakariniame kyšulyje Somerset West kilo didelis gaisras atviroje sieros saugykloje, žuvo du žmonės.
2006 m. sausio 16 d., apie penktą valandą vakaro, Čerepoveco gamykloje „Ammofosas“ užsidegė sieros sandėlis. Bendras gaisro plotas – apie 250 kvadratinių metrų. Visiškai jį panaikinti pavyko tik antros nakties pradžioje. Aukų ar sužeistųjų nėra.
2007 m. kovo 15 d. ankstų rytą įmonėje Balakovo Fiber Materials Plant LLC, uždarame sieros sandėlyje, kilo gaisras. Gaisro plotas siekė 20 kv. Gaisrą gesino 4 ugniagesių komandos, kuriose dirbo 13 žmonių. Maždaug po pusvalandžio gaisras buvo užgesintas. Jokios žalos nepadaryta.
2008 m. kovo 4 ir 9 d. siera užsiliepsnojo Atyrau regione, TCO sieros saugykloje Tengizo lauke. Pirmuoju atveju gaisras buvo greitai užgesintas, antruoju atveju siera degė 4 valandas. Deginamų naftos perdirbimo atliekų, kurioms pagal Kazachstano įstatymus priskiriama siera, kiekis siekė daugiau nei 9 tūkstančius kilogramų.
2008 metų balandį netoli Kryažo kaimo, Samaros srityje, užsidegė sandėlis, kuriame buvo saugoma 70 tonų sieros. Gaisras buvo priskirtas antrajai sudėtingumo kategorijai. Į įvykio vietą išvyko 11 ugniagesių gelbėtojų komandų. Tuo metu, kai ugniagesiai buvo prie sandėlio, degė ne visa siera, o tik nedidelė jos dalis – apie 300 kilogramų. Gaisro plotas kartu su prie sandėlio esančiais sausos žolės plotais siekė 80 kvadratinių metrų. Ugniagesiams pavyko greitai numalšinti liepsnas ir lokalizuoti gaisrą: laužai buvo užlieti žemėmis ir užlieti vandeniu.
2009 metų liepą Dneprodzeržinske degė siera. Gaisras kilo vienoje iš kokso chemijos gamyklų miesto Bagley rajone. Gaisras pasiglemžė daugiau nei aštuonias tonas sieros. Nė vienas gamyklos darbuotojas nenukentėjo.