а) серной кислоты;
Получают серную кислоту так называемым контактным способом в три стадии:
1) Получение оксида серы (IV). В качестве сырья применяют серу, серный колчедан или сероводород.
Печной газ получают с колчедана или из серы:
4FeS2 + 11O2 = 2F2O3 + 8SO2 + Q
S + O2 = SO2 + Q
2) Получение оксида серы (VI). Окисление оксида серы (IV) кислородом в присутствии катализатора.
2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 + Q
3) Получение олеума. Растворение образующегося оксида серы (VI) в серной кислоте и его последующее взаимодействие с водой.
SO3 + H2O = H2SO4 + Q
б) аммиака.
Синтез аммиака проводят в присутствии катализатора (порошкообразного железа с примесью оксидов алюминия и калия) в колоннах синтеза высотой 20 м. Эти колонны сделаны из специальных сортов стали, так как синтез протекает при 450—500 °С и высоком давлении (до 200 атмосфер и выше).
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3
В этом процессе используется принцип теплообмена (теплота выходящих из колонны синтеза газов при помощи теплообменника, находящегося внутри колонны синтеза, используется для подогрева азотоводородной смеси) и противотока (азотоводородную смесь газов, которая не превратилася в аммиак охлаждают, аммиак сжижают, а не вступившие в реакцию азот и водород снова направляют в колонну синтеза).
В качестве сырья применяют азот и водород. Азот получаю сжижением воздуха, а водород — конверсией природного газа с водяным паром:
CH4 + H2O ⇄ 2H2 + CO (10000C)
или пропусканием паров воды над раскаленным коксом:
C + H2O ⇄ H2 + CO (10000C)