Tổng quan về Axit Sunfuric (H2SO4)
H2SO4 tinh khiết ở điều kiện thường là chất lỏng nhớt, không màu đến hơi vàng, nồng độ thương mại phổ biến ~98% w/w. Là axit vô cơ mạnh, háo nước và oxy hóa ở nồng độ cao, H2SO4 được coi là “vua của hóa chất” vì phạm vi ứng dụng cực rộng.
| Chỉ tiêu | Giá trị tham khảo |
|---|---|
| Khối lượng riêng (20°C) | ~1,84 g/cm³ (98%) |
| Điểm sôi | ~337°C (phân hủy một phần) |
| Điểm đông | ~10,4°C (98%) |
| Tính háo nước | Rất mạnh – tỏa nhiệt khi pha loãng |
Nguyên liệu sản xuất H2SO4
- Lưu huỳnh nguyên chất (S) – đốt trực tiếp tạo SO₂.
- Khí SO₂ từ luyện kim/quặng sunfua (đồng, kẽm…); khí thải giàu lưu huỳnh.
- Nguồn phụ: pyrit (FeS₂), khí H₂S từ lọc dầu/khí thiên nhiên.
Quy trình sản xuất H2SO4
Giai đoạn phát sinh SO₂
Đốt S/khí chứa lưu huỳnh: S + O₂ → SO₂. Yêu cầu kiểm soát lượng O₂ dư và tạp chất (As, bụi) để bảo vệ xúc tác.
Oxy hóa xúc tác SO₂ → SO₃
Trên lớp V₂O₅ nhiều tầng ở ~450–600°C: 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃. Cần tối ưu nhiệt độ – thời gian lưu – phân phối khí.
Hấp thụ SO₃ & tạo oleum
SO₃ hấp thụ vào H₂SO₄ đậm đặc → oleum (H₂S₂O₇), sau đó pha loãng đạt ~98%. Hệ hấp thụ kép giúp nâng hiệu suất & giảm SO₂ thải.
Thiết bị & điểm kiểm soát công nghệ
- Lò đốt lưu huỳnh/đốt SO₂: điều khiển O₂, nhiệt; tách bụi/As trước khi vào khối xúc tác.
- Tháp/giàn tiếp xúc xúc tác: nhiều tầng V₂O₅, trao đổi nhiệt thu hồi.
- Tháp hấp thụ: hấp thụ đơn/đôi (double absorption), tuần hoàn axit hấp thụ.
- Xử lý khí thải: hấp thụ/oxy hóa bổ sung, khử mù axit (mist eliminator).
Tính chất – tương kỵ hóa chất
Tính chất chính
- Háo nước – tỏa nhiệt khi tiếp xúc nước/hơi ẩm.
- Oxy hóa ở nồng độ cao/nhiệt độ cao.
- Phản ứng với bazơ/oxit tạo muối sunfat.
Tương kỵ quan trọng
- Kiềm mạnh (NaOH, KOH): phản ứng mạnh – phát nhiệt.
- Kim loại hoạt động: tạo H₂, nguy cơ cháy nổ.
- Chất oxy hóa mạnh và tạp kim loại: xúc tiến ăn mòn/oxy hóa.
Ứng dụng H2SO4 trong xử lý nước
Điều chỉnh pH nước cấp & nước thải
- Trung hòa kiềm (CaCO₃, HCO₃⁻, NaOH) để đạt pH mục tiêu.
- Điểm châm sau trộn – trước phản ứng, tránh sốc pH.
Keo tụ – loại bỏ cặn
- Tối ưu pH phản ứng của PAC / phèn.
- Giảm độ đục, màu, hỗ trợ giảm COD.
Hoàn nguyên nhựa trao đổi ion
- Trong hệ khử khoáng (DM) dùng H₂SO₄ để hoàn nguyên cation mạnh.
- Kiểm soát nồng độ/tiếp xúc để kéo dài tuổi thọ nhựa.
Xử lý kim loại nặng & bùn
- Tạo dạng sunfat – điều kiện hóa bùn trước ép/lắng.
- Kết hợp nâng/hạ pH để kết tủa kim loại theo quy chuẩn.
Tính toán – định liều mẫu
Tải kiềm & nhu cầu axit (xấp xỉ)
Giả sử cần hạ pH cho dòng Q = 50 m³/h có kiềm biểu kiến ~Alk = 150 mg/L CaCO₃ xuống mức mục tiêu. Nhu cầu axit (100% H₂SO₄) xấp xỉ:
m(H₂SO₄, 100%) ≈ Q × Alk × 0,98 × 10⁻³ (kg/h)
Trong đó 0,98 là hệ số quy đổi (tùy giả định phản ứng). Với axit thương phẩm 98%, chia thêm 0,98 để ra lượng dung dịch. Cần hiệu chỉnh theo thực nghiệm và giám sát pH online.
Ví dụ định liều thực tế
- Nguồn: 50 m³/h; Alk ~150 mg/L CaCO₃.
- Tính sơ bộ H₂SO₄ 98% ≈ ~7–9 L/h (tùy pH mục tiêu và thành phần nước).
- Hiệu chuẩn bơm định lượng và so sánh với pH/kiềm đo thực tế để tối ưu.
Vật liệu – lưu trữ – vận chuyển
Vật liệu khuyến nghị
- Bồn: FRP lót, chì, thép chuyên dụng có lót bảo vệ.
- Đường ống/van/đệm: PVDF, PTFE, PP-H; tránh vật liệu kém chịu axit.
- Thiết bị đo – bơm: bơm định lượng màng PTFE, phớt/đệm chịu axit.
Lưu trữ – tồn kho
- Nơi thoáng, khô, có khay hứng, thông gió tốt, xa kiềm – chất oxy hóa mạnh.
- Có van một chiều, cảm biến rò rỉ, cảnh báo mức; SOP nạp/pha loãng.
- Biển báo an toàn, vòi tắm/eye-wash khẩn cấp tại chỗ làm việc.
An toàn hóa chất & xử lý sự cố
- PPE bắt buộc: kính chắn/face-shield, găng chịu axit, tạp dề/bộ đồ chống hóa chất, giày ủng.
- Pha loãng: chỉ đổ axit vào nước, khuấy đều, che chắn; tuyệt đối không đổ nước vào axit.
- Sự cố tràn: cô lập – thông gió; thấm hút bằng vật liệu trơ; pha loãng có kiểm soát, trung hòa theo SOP; thu gom chất thải nguy hại đúng quy định.
- Phơi nhiễm: rửa nước liên tục ≥15 phút khi dính da/mắt; thay đồ nhiễm; hỗ trợ y tế ngay khi cần.
FAQ – Câu hỏi thường gặp
H2SO4 có thể thay HCl trong tẩy cặn đường ống?
- Có thể nhưng thận trọng: H2SO4 gặp Ca²⁺ cao có nguy cơ tạo CaSO₄ (thạch cao) đóng cặn cứng. HCl thường ưu thế với cặn carbonate. Chọn theo phân tích nước & vật liệu thiết bị.
Định liều H2SO4 hạ pH thế nào cho an toàn?
- Khởi đầu liều thấp, theo dõi pH online/offline, tăng dần theo đáp ứng; bố trí điểm châm sau trộn, tránh sốc pH cục bộ gây ăn mòn.
Ống – van – bơm nào bền với H2SO4?
- Ưu tiên PVDF, PTFE, PP-H; bơm định lượng màng PTFE; gioăng/đệm chịu axit. Kiểm tra tương thích vật liệu theo MSDS/khuyến nghị nhà sản xuất.
Quy tắc an toàn quan trọng nhất khi pha loãng?
- Đổ axit vào nước, không làm ngược lại. Pha từ từ, khuấy đều, có che chắn và PPE đầy đủ.
Liên hệ mua H2SO4 tại Lộc Thiên
Công ty TNHH Hóa Chất Lộc Thiên cung cấp H2SO4 công nghiệp chất lượng cao (COA/CO & MSDS), tư vấn kỹ thuật – thiết kế điểm châm – lựa chọn vật liệu, giao nhanh miền Trung & miền Nam.
Thông tin liên hệ:
📍 452/6B Tỉnh Lộ 10, P. Bình Trị Đông, Q. Bình Tân, TP.HCM
📞 Điện thoại: 028 6269 5669 – 028 6269 5662
Hotline: 0979 89 19 29
📧 Email: locthien.info@gmail.com
🌐 Website: hoachatlocthien.com – locthien.vn
Các sản phẩm khác của Lộc Thiên:
Axit Hydrochloric (Acid HCl 32–35%) •
Poly Aluminum Chloride (PAC – 10%) •
xút lỏng (NaOH 32%) •
