هلدینگ صنایع برتر

اسید سولفوریک

اسید سولفوریک (هیدروژن سولفات) که در گذشته با نام جوهر گوگرد شناخته می شد، اسیدی بسیار قوی است که در هر درصدی از آب حل می شود و فرمول شیمیایی آن H2SO4 است.

اسید سولفوریک اولین بار توسط جابر بن حیان کشف شد. او این اسید را از تقطیر مواد معدنی سولفات آهن و سولفات مس به دست آورد.

تولید اسید سولفوریک

اسید سولفوریک یکی از مهم ترین مواد شیمیایی صنعتی است که با استفاده از فرآیند تماس تولید می شود. در مرحله اول گوگرد در مجاورت اکسیژن اکسید شده و دی اکسید گوگرد به دست می آید.

S (s) + O2 (g) → SO2 (g)

در مرحله بعد، دی اکسید گوگرد در مجاورت یک کاتالیزور به SO3 اکسید می شود.

۲ SO۲ + O۲ (g) → ۲ SO۳ (g)

واکنش فوق در دمای معمولی بسیار کند است. بنابراین در روش صنعتی از دماهای بالاتر (400 تا 700 درجه سانتیگراد) و کاتالیزور (مانند پنتوکسید وانادیم V2O5 یا اسفنج پلاتین) استفاده می شود. با دمیدن بخار تری اکسید گوگرد به اسید سولفوریک، اسید پیروسولفوریک H2S2O7 تشکیل می شود.

H2SO4 (l) + SO3 → H2S2O7 (l)

سپس با افزودن آب به اسید سولفوریک محلول اسید سولفوریک با غلظت مورد نظر تهیه می کنند.

H2S2O7 (l) + H2O(l) → 2 H2SO4 (l)

این روش که در آن اسید سولفوریک پیروسولفوریک تشکیل می‌شود، نسبت به واکنش مستقیم تری اکسید گوگرد با آب، راحت‌تر کنترل می‌شود.

SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (l)

اسید سولفوریک از اکسیداسیون دی اکسید گوگرد در اتاقک های سرب طبق روش خاصی تهیه می شود. این اسید یکی از پرمصرف ترین مواد شیمیایی است و به مقدار زیاد در ساخت کودهای شیمیایی، پالایش نفت، صنایع شیمیایی، صنایع آهن و فولاد، مواد منفجره و غیره استفاده می شود و همچنین در فرآیند آندایزینگ آلومینیوم، غلظت های مختلف این اسید به عنوان الکترولیت استفاده می شود.

خواص فیزیکی و شیمیایی اسید سولفوریک

فشار بخار: 0.001 میلی متر جیوه در 200 درجه سانتی گراد

نام: اسید سولفوریک

فرمول: 4SO 2H

ظاهر: مایع بی رنگ

وزن مولکولی: 98 مول بر گرم

نقطه ذوب: c 100

نقطه جوش: c 3350

وزن مخصوص: 1.8/cm/g

دلایل ثبت اسید سولفوریک در لیست مواد خطرناک

از آنجایی که اسید سولفوریک توسط OSHA ثبت شده است و در فهرست AGGIH و EPA به عنوان یک ماده خطرناک ذکر شده است. علاوه بر این، از آنجایی که این ماده شیمیایی خورنده و واکنش پذیر است، در فهرست موادی قرار می گیرد که خطرات خاصی برای سلامت جسمی دارند.

دلایل ثبت اسید سولفوریک در لیست مواد خطرناک

از آنجایی که اسید سولفوریک توسط OSHA ثبت شده است و در فهرست AGGIH و EPA به عنوان یک ماده خطرناک ذکر شده است. علاوه بر این، به دلیل اینکه این ماده شیمیایی خورنده و واکنش پذیر است، در فهرست موادی قرار می گیرد که خطرات خاصی برای سلامت جسمی دارند.

استاندارد بهداشت تماس مجاز

حداکثر غلظت آزاد سولفوریک اسید برای 8 ساعت کار توسط OSHA یک میلی گرم بر متر مکعب هوا تعیین شده است.

عوارض جانبی حاد

عوارض جانبی زیر (عوارض جانبی کوتاه مدت) ممکن است بلافاصله یا پس از یک دوره کوتاه تماس با اسید سولفوریک بر روی سلامت فرد ظاهر شود.

تماس با این ماده می تواند باعث سوزش و سوختگی شدید پوست و چشم شود که ممکن است منجر به آسیب چشم و حتی کوری شود.

استنشاق اسید سولفوریک می تواند غشای مخاطی بینی و گلو را تحریک کند.

استنشاق اسید سولفوریک می تواند با تحریک ریه ها باعث سرفه یا تنگی نفس شود.

در سطوح بالاتر قرار گرفتن در معرض این ماده می تواند باعث تورم ریه ها (ادم ریوی) شود که یک اورژانس پزشکی است و با تنگی نفس شدید همراه است.

خطر سرطان زایی

مواجهه شغلی با مواد اسید معدنی حاوی اسید سولفوریک برای انسان سرطان زا محسوب می شود.

بسیاری از دانشمندان بر این باورند که نمی توان مقدار خاصی را به عنوان حد مجاز و ایمن قرار گرفتن در معرض یک ماده سرطان زا تعریف کرد.

عوارض مربوط به دستگاه تناسلی

هیچ مدرکی مبنی بر اثر نامطلوب اسید سولفوریک بر سیستم تولید مثل وجود ندارد. این ادعا بر اساس نتایج آزمایشاتی است که در حال حاضر در دانشگاه نیوجرسی موجود است.

سایر عوارض طولانی مدت

اسید سولفوریک می تواند ریه ها را تحریک کند. تماس مکرر با این ماده ممکن است منجر به برونشیت شود که باعث سرفه، خلط یا تنگی نفس برای بیمار می شود.

تماس مداوم با اسید سولفوریک می تواند باعث آسیب دائمی و غیرقابل برگشت به ریه ها، آسیب به دندان ها و تحریک معده شود.

جنبه های پزشکی

آزمایش

این آزمایش‌ها برای افرادی توصیه می‌شود که قبل از شروع کار و در فواصل زمانی معین پس از کار، تماس مکرر با اسید سولفوریک (معادل نیمی از TLV یا بیشتر) دارند.

نحوه نگهداری از اسید سولفوریک

نگهداری از اسید سولفوریک به دلیل ویژگی های خاصی که دارد، کمی حساس و نیازمند توجه است. بهتر است برای نگهداری، تقسیم و حمل این ماده از تانکرهایی از جنس پلی اتیلن، استیل و یا پلی پروپیلن استفاده کنید.

اگر شما قصد نگهداری و حمل اسید سولفوریک 98 درصد غلظت را دارید، بهتر است از مخازن استیل استفاده نمایید.

اگر سولفوریک اسید دارای غلظت کمتر از 90 درصد در اختیار دارید، می توانید از مخازنی از جنس پلی پروپیلن استفاده نمایید.

اگر اسید شما دارای 60 درصد غلظت است، باید از مخزن پلی اتیلنی استفاده کنید.

نحوه تولید اسید سولفوریک

اسید سولفوریک به طور طبیعی در گازهای خارج شده از آتشفشان وجود دارد. برای تولید این ماده از روش های مختلفی نظیر مجاورت با گوگرد، محفظه سرب، اسید سولفوریک مرطوب و … استفاده می شود. در ادامه به طور مفصل فرآیند تولید اسید سولفوریک در مجاورت با گوگرد را توضیح می دهیم.

در ابتدا گوگرد در مجاورت با اکسیژن قرار می گیرد، اکسید می شود و گوگرد دی ‌اکسید به دست می‌آید. گوگرد دی ‌اکسید را مذاب می کنند و در کوره می پاشند. حدودا در هر بار انفجار هوای خشک 1300 کیلوگرم گوگرد سوزانده می شود. گوگرد دی ‌اکسید به دست آمده با اکسیژن اضافی واکنش می دهد و گوگرد تری اکسید به دست می آید. در انتها گوگرد تری ‌اکسید با آب واکنش می دهد و محلول سولفوریک اسید تولید می‌شود. از واکنش گوگرد دی ‌اکسید با هیدروژن پر اکسید یا همان آب اکسیژنه نیز اسید سولفوریک تولید می شود.

کاربردهای اسید سولفوریک

اسید سولفوریک کاربردهای وسیعی دارد و در زمینه های زیادی از آن استفاده می شود. این ماده به صورت عمده در تولید کودهای شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در صنایع فلزی و معدنی بسیار زیاد کاربرد دارد.

تولید کودهای شیمیایی

استخراج فلزات نظیر روی، سرب، آهن، فولاد، طلا، نقره و مس

استخراج اورانیوم

تولید و تصفیه روغن موتور

تولید باتری خودرو و ضد یخ

تصفیه آب

صنعت چرمسازی

صنعت نساجی و ریسندگی

صنعت لاستیک سازی

تولید پودر و مایع شوینده

صنعت کاغذ سازی

تولید مواد منفجره

تولید حشره کش

حفاری چاه های نفت و پالایشگاه های نفت

ساخت چسب

فرآوری مواد معدنی

آبکاری

تولید رنگ نقاشی

تولید دستمال غذایی، مقوا، روزنامه

تولید ابریشم مصنوعی

تولید فیلم عکاسی

تولید دارو

تولید مواد مصنوعی

سپتیک تانک

به طور کلی تصفیه فاضلاب در سپتیک تانک ها ناقص بوده و برای جمعیت محدودی قابل استفاده است. این تصفیه ناقص توسط سپتیک تانک تنها باعث سهولت دفع فاضلاب به زمین می شود و دفع آن به منابع طبیعی روی زمین آسیب کمتری به محیط زیست وارد می کند، اما در هر صورت معایب یک تصفیه ناقص را دارد.

سپتیک تانک از نظر کار این عیب را نیز دارد که بخشی از مواد به دلیل بوی تعفن در کف انبار نشسته و تولید گازها با این گاز به سطح فاضلاب انبار سپتیک تانک رسیده و باعث ایجاد اختلال در کار سپتیک تانک پلی اتیلن. فاضلاب شهری این مواد ممکن است با فاضلاب نیز خارج شوند. البته در سپتیک تانک پلی اتیلن برای جلوگیری از این موضوع شرکت شاها تغییر کوچکی هم در لوله ورودی سپتیک تانک پلی اتیلن و هم در لوله خروجی مخزن پلی اتیلن ایجاد کرده است به گونه ای که پسماند آب سیفون به سپتیک تانک پلی اتیلن اضافه می شود. انجام داده است

  از جمله مشکلاتی که در جمع آوری فاضلاب خام در سطح روستاها وجود دارد، عدم جریان کافی فاضلاب در لوله ها است. این مشکل باعث می شود که سرعت کافی در لوله ها وجود نداشته باشد و به دلیل سرعت کم مواد معلق در لوله رسوب و سیستم تصفیه فاضلاب از کار بیفتد.

با توجه به این ضعف سیستم ‌های جمع‌آوری فاضلاب متداول، تصمیم گرفته شد که فاضلاب ته ‌نشین شده از سپتیک تانک جمع‌ آوری شود.

پساب خروجی از سپتیک تانک فاضلاب که مواد معلق خود را در مخزن از دست داده است قادر خواهد بود با سرعت و شیب کمتری بدون مشکل در فاضلاب جریان یابد.

قابل ذکر است که فاضلاب های روی ساختمان که وظیفه جمع آوری فاضلاب تولیدی و انتقال آن به سپتیک تانک را بر عهده دارند بر اساس فاضلاب های مشترک طراحی شده اند، لذا توجه به حداقل سرعت و شیب در این فاضلاب ها ضروری است. . اگر بتوان این مشکل را حل کرد و از طرفی می توان محل سپتیک تانک فاضلاب را به گونه ای انتخاب کرد که چندین خانه را با هم سرویس دهی کند، فاضلاب چند خانه را جمع آوری و به سپتیک تانک منتقل کرد.

سپتیک تانک های فاضلاب برای مناطقی که خاک غیر قابل نفوذ است و نمی توانند از چاه های جاذب بهره مند شوند و برای منازل و موسسات واقع در مناطق روستایی یا دور از دسترس شبکه های جمع آوری فاضلاب می تواند روش قابل قبولی برای تصفیه فاضلاب باشد.

برای جلوگیری از بوی نامطبوع، پوشاندن آن ضروری است.

با توجه به اهمیت سپتیک تانک در کاهش آلودگی و مواد آلی در فاضلاب، اغلب به عنوان یک محلول موقت برای دفع فاضلاب استفاده می شود. در این روش کلیه فاضلاب های خانگی از طریق سیستم فاضلاب ساختمان وارد سپتیک تانک می شود، تصفیه اولیه فاضلاب است که همان ته نشینی است، موادی که در مخزن ته نشین یا ته نشین می شوند باید مراحل تصفیه را طی کنند که به اختصار در مورد آن صحبت خواهد شد.

سپتیک تانک به گونه ای طراحی شده است که فاضلاب ورودی به آن تقریباً یک تا سه روز باقی می ماند. در مدت مذکور، مواد معلق سنگین فاضلاب به صورت لجن در کف سپتیک تانک ته نشین می شود و بیشتر مواد معلق سبک از جمله روغن و چربی به تدریج به شکل یک کف غلیظ روی سطح مایع شناور می شود. زمانی که مقدار فاضلاب وارد سپتیک تانک می شود، به همان میزان فاضلاب از لوله خروجی تخلیه می شود. لجن ته نشین شده در کف مخزن به دلیل فعالیت باکتری های تجزیه شده بی هوازی گاز ایجاد می کند.

نکته مهم:

نتیجه فعل و انفعالات ذکر شده کاهش قابل توجه حجم لجن است و به همین دلیل معمولاً هر 2 تا 4 سال بسته به زمان ماند اولیه لازم است لجن مخزن تخلیه شود.

در پساب سپتیک تانک که به درستی طراحی و اجرا شده است مقداری مواد معلق و کدورت وجود خواهد داشت اما هنوز کاملا صاف نیست و بوی فاضلاب می دهد. علاوه بر این، فاضلاب مذکور به دلیل حذف باکتری های بیماری زا، کیست ها و تخم کرم ها که به طور کامل از بین نرفته اند، احتمالاً از نظر بهداشتی خطرناک است. همزمان و به طور متناوب با تجزیه لجن در مخزن گاز تولید می شود که به صورت حباب های کوچکی به سطح مایع بالا می رود. هنگامی که این گازها با فاضلاب ورودی تماس پیدا می کنند، مولکول های آن را با موجودات ریز جذب می کنند که عامل اصلی در عملیات تجزیه هستند. ذرات مزبور در سطح مایع جمع می شوند و به تدریج آن را سنگین و غلیظ می کنند تا جایی که کف مذکور در اثر افزایش وزن کمی زیر سطح مایع قرار می گیرد. انبساط لایه های شناور داخل سپتیک تانک فاضلاب گاهی به حدی است که سطح زیرین آن حتی تا فاضلاب اصلی ادامه می یابد.

ظاهر این وضعیت معمولاً همزمان با افزایش لجن در کف مخزن است و در نتیجه مسیر عبور فاضلاب در داخل مخزن به قدری کم می شود که زمان کافی برای خروج مواد معلق فاضلاب تازه تخلیه نمی شود. ته نشین می شود و در نتیجه مقدار قابل توجهی ماده شناور در پساب مخزن یافت می شود. مشاهده خواهد شد. این مشکلات را می توان با تخلیه و تمیز کردن منظم سپتیک تانک برطرف کرد.

چرا سپتیک تانک فاضلاب را در دو انباری یا دو قسمتی می سازند؟

همزمان با تجزیه فاضلاب و لجن در کف سپتیک تانک و بالا آمدن حباب های گاز در داخل مایع سپتیک تانک، روند طبیعی ته نشین شدن مواد جامد را تا حدودی مختل می کند. راه حل این مشکل ساخت سپتیک تانک دو انباری است. به این ترتیب مواد معلق سبکی که از انبار اول خارج می شوند در محیط آرام انبار دوم با شرایط مساعدتر مستقر می شوند. این کار به ویژه زمانی مؤثر است که حجم لجن ته نشین شده زیاد باشد و تجزیه بی هوازی به سرعت در حال گسترش باشد. لجن انبار دوم معمولاً یکنواخت تر و کف موجود در آن کمتر از ذخیره سازی اول سپتیک تانک است. مواد جامد معلق سپتیک تانک با دو مخزن بی هوازی کمتر از سپتیک تانک با یک مخزن است.

در واقع با توجه به تعاریف فوق، سپتیک تانک یک حوضه ته نشینی ساده است که فاضلاب با سرعت کم و پیوسته در آن جریان دارد، بنابراین مواد معلقی که به صورت لجن در کف انبار ته نشین شده است با کمک هضم می شود. باکتری های بی هوازی و در نتیجه به مواد آبکی و گازی تبدیل شده و از سپتیک تانک فاضلاب خارج می شود.

بنابراین مقدار لجنی که باید تخلیه شود کاهش می یابد به طوری که لجن سپتیک تانک حداکثر سالی یک بار و در نهایت هر 5 سال یکبار نیاز به تخلیه دارد. نکته مهمی که باید رعایت شود این است که میزان فاضلابی که از سپتیک تانک خارج می شود برابر با فاضلابی است که وارد سپتیک تانک پلی اتیلن می شود.

سپتیک تانک پیش ساخته

سپتیک تانک آماده یا سپتیک تانک پیش ساخته یکی از اولین و مهمترین اجزاء در تصفیه فاضلاب های بهداشتی و صنعتی می باشد.

سپتیک تانک پیش ساخته سپتیک تانکی است که کاملا آماده و پیش ساخته در کارگاه و کارخانه بوده و فقط برای نصب به محل پروژه حمل می شود.

از سپتیک تانک پیش ساخته می توان به عنوان سپتیک تانک پلی اتیلن، سپتیک تانک فایبر گلاس و حتی سپتیک تانک بتنی پیش ساخته استفاده کرد.

در انواع سپتیک تانک های پیش ساخته موضوع مهم تعیین میزان باری است که قرار است سپتیک تانک آماده تحمل کند. یعنی ابتدا باید میزان خاک و تردد روی سپتیک تانک مشخص شود.