硫酸是怎样形成的?
先将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧,以得到二氧化硫气体。将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键,其反应为:
2SO2+O2→2SO3
这个反应在室温和没有催化剂存在时,实际上不能进行。根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同,制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾(助催剂)的五氧化二钒V2O5作催化剂,将二氧化硫转化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作递氧剂,把二氧化硫氧化成三氧化硫:
SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO
根据所采用设备的不同,硝化法又分为铅室法和塔式法,现在铅室法已被淘汰;塔式法生产的硫酸浓度只有76%;而接触法可以生产浓度98%以上的硫酸;采用最多。
接触法生产工艺:接触法的基本原理是应用固体催化剂,以空气中的氧直接氧化二氧化硫。其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分。
二氧化硫的制备和净化:
以硫铁矿等其他原料制成的原料气,含有矿尘、氧化砷、二氧化硒、氟化氢、氯化氢等杂质,需经过净化,使原料气质量符合转化的要求。为此,经回收余热的原料气,先通过干式净化设备(旋风除尘器、静电除尘器)除去绝大部分矿尘,然后再由湿法净化系统进行净化。
经过净化的原料气,被水蒸气所饱和,通过喷淋93%硫酸的填料干燥塔,将其中水分含量降至0.1g/m3以下。
二氧化硫的转化:二氧化硫于转化器中,在钒催化剂存在下进行催化氧化:
SO2+(1/2)O2 SO3 ΔH=-99.0kJ
钒催化剂是典型的液相负载型催化剂,它以五氧化二钒为主要活性组分,碱金属氧化物为助催化剂,硅藻土为催化剂载体,有时还加入某些金属或非金属氧化物,以满足强度和活性的特殊需要。通常制成直径4~6mm、长5~15mm柱状颗粒。近年来,丹麦、美国和中国相继开发了球状、环状催化剂,以降低催化床阻力,减少能耗。
钒催化剂须在某一温度以上才能有效地发挥催化作用,此温度称为起燃温度,通常略高于400℃。近年来,研制成功的低温活性型钒催化剂,其起燃温度降低到370℃左右,因而提高了二氧化硫转化率。转化器进口的原料气温度保持在钒催化剂的起燃温度之上,通常为410~440℃。
由于原料气经过湿法净化系统后降温至40℃左右,所以必须通过换热器,以转化反应后的热气体间接加热至反应所需温度,再进入转化器。二氧化硫经氧化反应放出的热量,使催化剂层温度升高,二氧化硫平衡转化率随之降低,如温度超过650℃,将使催化剂损坏。为此,将转化器分成3~5层,层间进行间接或直接冷却,使每一催化剂层保持适宜反应温度,以同时获得较高的转化率和较快的反应速度。
现代硫酸生产用的两次转化工艺,是使经过两层或三层催化剂的气体,先进入中间吸收塔,吸收掉生成的三氧化硫,余气再次加热后,通过后面的催化剂层,进行第二次转化,然后进入最终吸收塔再次吸收。由于中间吸收移除了反应生成物,提高了第二次转化的转化率,故其总转化率可达99.5%以上,部分老厂仍采用传统的一次转化工艺,即气体一次通过全部催化剂层,其总转化率最高仅为98%左右。
三氧化硫的吸收:转化工序生成的三氧化硫经冷却后在填料吸收塔中被吸收。吸收反应虽然是三氧化硫与水的结合,即:
SO3+H2O→H2SO4 ΔH=-132.5kJ
但不能用水进行吸收,否则将形成大量酸雾。工业上采用98.3%硫酸作吸收剂,因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低,故吸收效率最高。出吸收塔的硫酸浓度因吸收三氧化硫而升高,须向98.3%硫酸吸收塔循环槽中加水并在干燥塔与吸收塔间相互串酸,以保持各塔酸浓度恒定。成品酸由各塔循环系统引出。
吸收塔和干燥塔顶设有金属丝网除沫器或玻璃纤维除雾器,以除去气流中夹带的硫酸雾沫,保护设备,防止环境污染。两次转化工艺的最终吸收塔出口尾气中的二氧化硫浓度小于500×10-6,尾气可直接排入大气;而一次转化工艺的吸收塔尾气中的二氧化硫浓度高达2000×10-6~3000×10-6,故须设置尾气处理工序,以使排气符合环境保护法规。氨水吸收法是应用最广的尾气处理方法。
浓硫酸加热后主要产物是二氧化硫,和三氧化硫 二氧化硫易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。
大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。急性中毒:轻度中毒时,发生流泪、畏光、咳嗽,咽、喉灼痛等;严重中毒可在数小时内发生肺水肿;极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而致窒息。皮肤或眼接触发生炎症或灼伤。
慢性影响:长期低浓度接触,可有头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等。少数工人有牙齿酸蚀症 。
三氧化硫其毒性表现与硫酸同。对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。可引起结膜炎、水肿。角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激症状,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而死亡。
数字表示长*直径*厚度或者直径*长*厚度
根据储罐一般长>直径,推测应为前者表示
即储罐长6500,直径600,厚度为8
应该类似油罐车的那种罐子吧
以上都是猜的,也有可能为后者.
1、硫酸含量的测定和发烟硫酸中游离三氧化硫含量的测定
①本方法为GB11198.1-89《工业硫酸 硫酸含量的测定和发烟硫酸中游离三氧化硫含量的计算 滴定法》。此标准参照采用国际标准ISO910-1977《工业硫酸和发烟硫酸——总酸度的测定和发烟硫酸中游离三氧化硫含量计算——滴定法》。
1.1 方法原理
以甲基红-次甲基蓝为指示剂,用氢氧化钠标准溶液中和滴定,以测得硫酸含量。或由测得的硫酸含量换算成游离三氧化硫含量。
1.2 试剂和溶液
氢氧化钠(GB629)标准溶液:c(NaOH)=0.5mol/L;甲基红-次甲基蓝混合指示剂。
1.3 仪器
玻璃安瓿球(直径约15mm,毛细管端长约60mm)。
1.4 称样和试液的制备
1.4.1 特种硫酸和浓硫酸
用已称量的带磨口盖的小称量瓶,称取约0.7g试样(称准至0.0001g)小心移入盛有50ml水的250ml锥形瓶中,冷却至室温,备用。
1.4.2 发烟硫酸
将安瓿球称量(称准至0.0001g),然后在微火上烤热球部,迅速将该球之毛细管插入试样中,吸入约0.7g试样,立即用火焰将毛细管顶端烧结封闭,并用小火将毛细管外壁所沾上的酸液烤干,重新称量。
将已称量的安瓿球放入盛有100ml水的具磨口塞的50ml锥形瓶中,塞紧瓶塞,用力振摇以粉碎安瓿球,继续振荡直至雾状三氧化硫气体消失,打开瓶塞,用玻璃棒轻轻压碎安瓿球的毛细管,用水冲洗瓶塞、瓶颈及玻璃棒,备用。
1.5 测定步骤
1.5.1 特种硫酸的浓硫酸
于试液(1.4.1)中,加2-3滴混合指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈灰绿色为终点。
1.5.2 发烟硫酸
于试液(1.4.2)中,加2-3滴混合指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈灰绿色为终点。
1.6 计算
1.6.1 特种硫酸和浓硫酸
硫酸的含量X(%)按式(1)计算:
X=(V*c*0.04904)/m*100 (1)
式中 V——滴定耗用的氢氧化钠标准溶液体积,ml;
c——氢氧化钠标准溶液浓度,mol/L;
0.04904——与1.00ml1.000mol/L氢氧化钠标准溶液相当的,以克表示的硫酸的质量。
1.6.2 发烟硫酸
发烟硫酸中游离三氧化硫的含量X1(%)按式(2)计算或由附录A表A1查得。
X1=4.444*(X-100) (2)
式中 X——按1.6.1条中式(1)算出的发烟硫酸中硫酸的质量百分含量;
4.444——游离三氧化硫的换算系数。
1.7 允许误差
测定结果以算术平均值报出。
1.7.1 特种硫酸和浓硫酸中硫酸含量平行测定允许绝对偏差为0.2%。
1.7.2 发烟硫酸中游离三氧化硫含量平行测定允许绝对偏差为0.6%。
2、灰色的测定(按GB11198.2-89《工业硫酸 灰分测定 重量法》规定进行)
3、铁含量的测定[按GB11198.3-89《工业硫酸 铁含量的测定 邻菲罗啉分光光度法》(仲裁法)或GB11198.4-89《工业硫酸 铁含量的测定 原子吸收分光光度法》规定进行]
4、砷含量的测定[按GB11198.5-89《工业硫酸 砷含量的测定 二乙基二硫代氨基甲酸银光度法》(仲裁法)或GB11198.6-89《工业硫酸 砷含量的测定 古蔡法》规定进行]
5、铅含量的测定[按GB11198.7-89《工业硫酸 铅含量的测定 双硫腙光度法》(仲裁法)或GB11198.8-89《工业硫酸 铅含量的测定 原子吸收分光光度法》规定进行]
6、汞含量的测定[按GB11198.9-89《工业硫酸 汞含量的测定 以硫腙光度法》(仲裁法)或GB11198.10-89《工业硫酸 汞含量的测定 冷原子吸收分光光度法》规定进行]
7、氮氧化物含量的测定(按GB11198.11-89《工业硫酸 氮氧化物测定 2,4-二甲苯酚分光光度法》规定进行)
8、二氧化硫含量的测定(按GB11198.12-89《工业硫酸 二氧化硫含量的测定 碘量法》规定进行)
9、氯含量的测定(按GB11198.13-89《工业硫酸 氯含量的测定 电位滴定法》规定进行)
10、透明度的测定(按G11198.14-89《工业硫酸 透明度的测定》规定进行)
11、色度的测定(按G11198.15-89《工业硫酸 色度的测定》规定进行)
工业硫酸国家标准的技术要求
工业硫酸应符合下列技术标准要求:
项 目 标 准 指 标
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
硫酸(H2SO4)含量,% ≥ 92.5或98.0 92.5或98.0 92.5或98.0 92.5或98.0
游离三氧化硫(SO3)含量,% ≥ 20.0 20.0 20.0
灰分,% ≤ 0.02 0.03 0.03 0.10 0.03 0.03 0.10
铁(Fe)含量,% ≤ 0.005 0.010 0.010 0.010 0.010 0.030
砷(As)含量,% ≤ 8*10-5 0.0001 0.005 0.0001 0.0001
铅(Pb)含量,% ≤ 0.001 0.01 0.01
汞(Hg)含量,% ≤ 0.0005
氮氧化物(以N计)含量,% ≤ 0.0001
二氧化硫(SO2)含量,% ≤ 0.01
氯(Cl)含量,% ≤ 0.001
透明度,mm ≥ 160 50 50
色度,ml ≤ 1.0 2.0 2.0
我在设计院设备设计人员,有什么问题和需求可以找我。