Rikkihapon valmistus tuotantoprosessissa

Sinkkitehtaan yhteydessä on rikkihappotehdas, joka puhdistaa ja käsittelee pasutuksessa muodostuvan rikkidioksidikaasun rikkihapoksi.

Rikkihappo on tärkeä myyntituote, jota tarvitaan monilla eri teollisuudenaloilla.

Rikkihapon tuotannon vaiheet

Pasutusprosessi sivutuotteena saadaan talteen rikkidioksidikaasua, joka hapetetaan happotehtaan konvertterissa rikkitrioksidiksi. Konvertterin jälkeen rikkitrioksidikaasu menee imeytystorniin, jossa rikkitrioksidi imeytetään tornissa kiertävään väkevään rikkihappoon. Imeytyksessä rikkitrioksidikaasu reagoi rikkihapossa olevaan veteen muodostaen lisää rikkihappoa.

Rikkihappo on yksi maailman käytetyimmistä kemiallisista yhdisteistä. Rikkihappoa käytetään muun muassa paperi- ja selluteollisuudessa, kaivosteollisuudessa, metalliteollisuudessa, kemianteollisuudessa, lannoiteteollisuudessa sekä lääketeollisuudessa. Boliden Kokkolalle rikkihappo on tärkeä sivutuote.

Rikkihapon tuotannossa tapahtuu seuraavat reaktiot:

SO₂ + ½ O₂ = SO₃
SO₃ + H₂O = H₂SO₄

Rikkihapon tuotanto valokuvina

Oppimistehtävät lukiolaisille

Tehtävä 1

Rikkihappotehtaalla valmistetaan rikkihappoa pasutolla syntyvästä pasutuskaasusta, joka sisältää rikkidioksidia. Rikkidioksidi hapetetaan katalyytin avulla rikkitrioksidiksi, joka muodostaa veden kanssa rikkihappoa. Kirjoita rikkitrioksidin ja veden välinen reaktioyhtälö.

Tehtävä 2

Rikkihappotehtaalla seurataan tarkkaan ilmanpäästöjä. Miksi on tärkeää, ettei rikkidioksidikaasua pääsisi ilmaan?

Tehtävä 3

Selitä mitä tarkoittaa katalyytti.
Lisätehtävä: Mikä on katalyytin vastakohta ja milloin sitä voidaan tarvita?

Tehtävä 4

Rikkihappotehtaan prosessista saadaan kaukolämpöä, kun rikkihappo jäähdytetään levylämmönvaihtimilla. Päättele miksi rikkihappoa pitää jäähdyttää?

Tehtävä 5

Rikkihappotehtaalle johdettu pasutuskaasu sisältää epäpuhtauksina mm. fluoria, arseenia ja elohopeaa yhdisteinä. Mikä on näiden alkuaineiden:

A. Kemiallinen merkki
B. Luokka
C. Olomuoto normaaliolosuhteissa

Tehtävä 6

Yhtä rikkihappotehtaan laitteistoon kuuluvaa osaa kutsutaan halogeenitorniksi. Mitä ovat halogeenit? Millaisia ominaisuuksia niillä on?

Tehtävä 7

Kloorikaasun absorptiota pesuliuokseen seurataan rikkihappotehtaalla yhdessä prosessivaiheessa. Mitä tarkoittaa absorptio?