如何实验室制取硫酸

（1）接触法（CATALYTIC

PROCESS

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PROCESS)主要的原料为燃硫或硫化铁尔来的二氧化硫，及空气中的氧，使二氧化硫氧化而为三氧化硫，吸收于水中，即可得任何浓度的硫酸。惟此氧化，须有某种接触剂存在时始有作用；最常用者为铂及钒之氧化物。二氧化硫自燃硫而得者可直接使其氧化，若自燃硫化铁的燃烧，而得者须先降冷，洗之以酸或由滤过法或由沉淀法使之清洁；灰尘，硫蒸汽，砷，磷及其它物质存于气流中者，必须除去免其害及接触剂，为不纯物质对于氧化矾危害较铂轻。

（2）铅室法：取硫化铁或硫，置于特制炉中烧灼，导其所生之二氧化硫气体，和以水蒸气、空气及氧化氮而入铅室。氧化氮制自氨之氧化成以硫酸分解智利硝石而得。在铅室中之作用，最初一步为二氧化硫、氧化氮、氧气、水蒸气的结合，生成氮，氮氨基酸（NITROSYLSULPHURIC

ACID），因水分的存在，立即分解为硫酸，重新放出氧化氮。二氮化硫所以变为二氧化硫者，乃二氧化硫与氮的各种氧化物作用而来，继即硝基硫酸（nitrosulphurie

acid）及氮氧基硫酸。由此法所得的铅室酸须再用铅，铂，瓮，耐酸饯，熔制石英，耐酸砖等材料所制的器具蒸浓之。

（3）接触法制硫酸的反应原理：燃烧硫或金属硫化物等原料来制取二氧化硫。使二氧化硫在适当的温度后催化剂的作用下氧化成三氧化硫，在使三氧化硫跟水化合生成硫酸。二氧化硫跟氧气在催化剂的表面上接生产过程：以硫铁矿为原料时步骤如下

（a）二氧化硫的制取和净化：硫铁

矿粉碎成细小矿粒在沸腾炉充分燃烧4FeS2+11O2

=====

2Fe2O3+8SO2

从沸腾炉里出来的气体叫炉气，其中含二氧化硫、氧气、氮气、水以及一些杂质，如砷、硒等化合物矿尘等，杂质和矿尘都会使催化剂作用减弱或失去作用。这种现象叫催化剂幅。水蒸气对设备和生产也有不良影响。为此在进行氧化反应前，炉气必须通过除尘洗涤（除去硒、砷等化合物）干燥等净化设备应除去有害杂质，净化后的混合气体主要含二氧化硫，氧气和氮气。

（b）二氧化硫氧化成三氧化硫，二层催化剂中装有一个热交换器，用来把硫酸的工业制法

（c）三氧化硫的吸收和硫酸的生成：为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾，工业上是用98.3%的硫酸来吸收三氧化硫，在吸收塔里一氧化硫从塔下部通入98.3%的硫酸从塔顶喷下，成品硫酸从塔底放出98.3%的硫酸。吸收三氧化硫后浓度增大，然后把它用水稀释成稀硫酸，配制成各浓度的硫酸。

（d）尾气中的二氧化硫回收：从吸收塔上部导出的没有起反应的氧气和少量二氧化硫以及不起反应的氮气等气体工业上称尾气，用尾气中含少量二氧化硫放空气中会造成大气污染，尾气中二氧化硫回收常采用氨吸收法

SO2+2NH3+H2O

=====（NH4）2SO3

（NH4）2SO3+SO2+H2O

=====

2NH4HSO3

当吸收液中亚硫酸氢铵达一定浓度后再跟93%的硫酸反应放出二氧化硫气体。放出的二氧化硫可用于制液体二氧化硫，硫酸铵可制成肥料。

可能有些多哦···

S + O2 =点燃= SO2

SO2 + H2O = H2SO3

2H2SO3+O2=2H2SO4.

另外火山附近的硫单质也可以使以上的反应。

最委屈的事：

我和盐酸大哥同样无色，而且密度也都比水大，但由于我“臭名远扬”，人们总把黑锅往我头上套，而盐酸大哥却往往是人们赞扬的对象，(谁让他成天躲在人们的胃中，和他们关系那么好呢！)我为了这件事还大哭了一通哩！事情的经过是这样的：这个星期一位年轻的女老师在化学课上把我和盐酸大哥进行了对比，当讨论到我和盐酸大哥的气味时，台下那群小家伙居然串通一气认为我有刺激性气味。天啊！我可是最爱清洁的，我怎么会有气味呢？盐酸大哥已经有五百年没洗澡了，他们居然认定我……哎，我真是比窦娥还冤啊！

最自豪的事：

上面说过我最爱清洁，那是因为我有吸水性，所以很容易享受“沐浴，而且光凭这点我就顺利地找到了当干燥剂的工作(如今要找份好工作可不容易啊)。此外我还有脱水性呢，不信？让我来表演一个小魔术吧！请先取一张白纸，无在上面写几个字，一会儿你就会发现字变黑了，神奇吧，那是我的绝招——脱水性！

最惭愧的事：

我虽然和盐酸大哥一样能与很多物质比如活泼金属、氧化物等反应，但在有一方面我比他逊色多了，那就是实验室制取二氧化碳。人们一般都只采用盐酸和大理石反应来制取，而不是用我，因为我和大理石反应后生成的硫酸钙微溶于水，它能覆盖在大理石的表面，从而阻止了进一步的反应。在这一点我是远不如盐酸大哥。

最诚恳的忠告：

俗话说“老虎的屁股摸不得”，我硫酸的脾气可是十分暴躁的，因此在稀释我时应该将我慢慢地倒入水中，决不允许将水往我身上泼——我可是神圣不可侵犯的！否则的话，我愤怒时产生的热量会突然一下子把水煮沸了，到时我硫酸可不长眼睛，不小心溅到你娇嫩的皮肤上，后果就不堪设想啦。

将二氧化硫气体通入过氧化氢即可制得。

方程式：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄

当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化，便会迅速高效生成硫酸（酸雨的主要成分）。

液态二氧化硫比较稳定，不活泼。气态二氧化硫加热到2000℃不分解。不燃烧，与空气也不组成爆炸性混合物。

扩展资料：

二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生，可以用作食物和干果的防腐剂。

SO₂+H₂O=（可逆）=H₂SO₃（亚硫酸）

SO₂可以自偶电离：2SO₂===（可逆）===SO₂⁺+SO₃²⁻

2SO₂+O₂ === 2SO₃（加热，五氧化二钒做催化剂，可逆；在自然中，也可由空气中尘埃催化）

纯硫酸是一种极性非常大的液体，其介电系数大约为100。因为它分子与分子之间能够互相质子化对方，造成它极高的导电性，这个过程被称为质子自迁移。发生的过程是：

2H₂SO₄⇌H₃SO4++ HSO₄⁻（主要）

2H₂SO₄⇌H₃O++ HS₂O₇⁻

H₃O⁺+H₂SO₄⇌H₃SO₄⁺+ H₂O

HS₂O7⁻+H₂SO₄⇌HSO₄⁻+ H₂S₂O₇

参考资料来源：百度百科——二氧化硫

参考资料来源：百度百科——硫酸

2KClO3 + H2SO4 → 2HClO3 + K2SO4

8HClO3 → 4HClO4 + 2H2O + 2Cl2 + 3O2

3HClO3 → HClO4 + H2O + 2ClO2

产生了氧气和强氧化性物质ClO2等氧化了糖引起放热燃烧。

用碰选硫铁矿烧渣原料经硫酸溶解、氧化、水解、聚合产品聚合硫酸

通交

实验佳工艺参数产品已实现工业化产并用于工业用水净化效良

关键词

垡_互渣鍪全堕煞盐产水处理

b

I』

1

前富

聚合硫酸铁(PFS)种高效机铁系

絮凝剂其式[F

(OH)

(SChh-

]

自70代问世已广泛用于甩水、

工业甩水净化及工业废水、城市污水、污

泥处理等面

该产品具毒、絮凝能力

强、絮凝oH值范围宽、投药量少及本低等

特点??

我通实验室研究利用武汉硫

酸厂硫铁矿烧渣.摸索套产聚合

硫酸

新工艺该工艺特点:

a.

原料源广泛价格低廉

b.

产工艺简单靠操作便产

周期短

c.

能耗极低整程需要外界

供热降低产本

d.

产品质量经检测析产品质量

指标完全达化工部标准HG2153-91要

求

2

PFS产工艺

2.1

PFS制备原理

武汉硫酸厂硫铁矿烧渣经磁选全

铁含量高达60%左右其组见表1

表1

磁选烧渣化组

用H2SO,溶解磁选硫铁矿烧渣

害Fe2(SO,)3:FeSO4溶液氧化剂

作用FeSO4氧化Fe2(SO4)3.

进行水解、聚合等反应粘稠状红褐色

透明液体聚合硫酸铁其化反应程

式:

04+4H28(h

~

Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O

Fe203+3H2SO4F电(Sq

)3+3H2O

FeS

堕

Fe2(

)3

Fe2(SO4)3+nH20

~

Fe2(OH)

(SO4)n/2+(n/2)H2SO4

m[Fe2(OH)

(s04)

2]

-

-

[F~2(OH)

(SOD

2]

2.2

PFS产工艺流程

PFS产工艺流程图1所示

硫酸术

氧化剂

术

怪l

洗强水

l

2.2.1

酸溶

按要求配比定量硫铁矿烧渣、水、

硫酸加入菖崾应釜同进行搅拌硫酸

硫酸_工业1996第2期

加入速度视反应激烈程度调整防

止料液溢或喷发

控制反应温度100~

120℃

反应间约1~1

5

h酸溶程即

完

2.2.2

氧化、聚合

酸溶反应完适补加少量水稀释

料液.控制总铁浓度定范围内待物料

温度降至60'(2左右加入氧化剂使亚铁离

氧化同进行聚合反应通控制氧化

剂加入量加入速度使整氧化、聚合

程反应温度始终控制60℃

左右间约

1h料液密度、全铁亚铁含量及pH值

均达标准即停止搅拌

2.2.3

滤

料液滤、离粘稠状红褐色透

明液体-

-

聚合硫酸铁产品送入品槽

用水洗涤滤渣洗涤水返反应釜收使用

2.3

佳工艺参数探讨

量实验基础我发现影响聚

铁产品质量主要素:硫酸与硫铁矿烧

渣比例:氧化、聚合反应温度及间

控制硫酸与烧渣比倒关键于保

证聚铁盐基度(聚合硫酸铁OH与1/3

Fd’间质量比)其比值通调节

H2SO,加入量控制加入量

少则体系酸度太低使部Fd

水解析

Fe(OH)

沉淀溶液变混浊加入量

则聚合产品盐基度达要

求且净水效

氧化、聚合温度若太低则砭应速度

慢使产周期延若温度太高则Fe

水解同析Fe(OH)沉淀我实

验室进行交实验结表明佳工艺参

数:

硫酸:硫铁矿烧渣(干)=1.卜1.2

氧化、聚合反应温度

60~65℃

氧化、聚合反应间

约l

h

2.4

产品质量

由该工艺制PFS产品质量完全符

合化工部标准HG2153-91具体见表2

表2

产品主要性能指标

41

·

3

应用

3.1

工业产概况

试基础.我武汉硫酸厂进

行工业试产结表明本工艺技术熟

靠所聚铁产品质量基本与试结

致

3.1.1

主要产设备

搪瓷反应釜(1.5m

)

台

锈钢离机

台

聚四氟泵

台

3.1.2

产本

聚铁产品产本见表3

表3

每吨产品本核算

3.1.3

预期经济效益析

该装置设计产能力1

000

t/a按每

吨聚铁售价650~700元计产值达65

~

70万元预期利税达25万元左右

3.2

用PFS净化工业用水

武汉硫酸厂工业用水原用聚合氯化铝

1、增大反应物之间的接触面积。制造硫酸时把黄铁矿粉碎，并在沸腾炉中燃烧，从而加快反应的进行。用98.3%的浓硫酸吸收时，在吸收塔里填满瓷环，使液体和气体的接触面积增大，提高吸收率。

2、选择合适的催化剂。实际生产中，许多进行很慢的反应，不符合工业生产的要求，在使用催化剂后，使化学反应速率大大加快，从而缩短了化学反应达到平衡的时间。在430℃下，转化为的转化率可达到98%左右，如不使用催化剂，需很长时间才能达到平衡，如使用了催化剂，在数小时内就可能达到平衡。

原理二、提高原料转化率原理

1、增大反应物的浓度。根据勒夏特列原理，对于达到平衡后的可逆反应，在其他条件不变时，增大一种反应物的浓度，可使平衡向正反应方向移动，从而可以提高另一种反应物的转化率。在实际生产中，常使反应中原料较易得到、价钱比较便宜的反应物的浓度超过反应所需要的量，从而能提高较贵重原料的利用率。如煅烧黄铁矿制硫酸时，采用通入过量空气的方法使黄铁矿充分燃烧。

2、逆流吸收原理。用98.3%的浓硫酸吸收时，液体和气体的流向是相反的，液体自上而下，气体自下而上，使吸收更完全。在热交换中，冷的和热的气体（或液体），都是采用逆流的方法进行热量交换的。

原理三、生产工艺条件优化原理

1、原料气的组成。为了提高的转化率和加快反应速率，在原料气中要通入过量的空气，以增大氧气的体积分数，可以大幅度地提高的转化率和设备生产能力。

2、选择合适的温度和压强进行反应。转变成，最好在400℃~500℃进行，压强选择常压（因常压下的转化率就已经很高了）。实际生产中一般综合考虑反应特点和化学平衡移动原理并结合设备条件，选择最适宜的温度和压强，以利于反应的进行。

原理四、经济效益最高原理

1、热能充分利用原理。硫酸生产过程中三个主要反应都是放热的，可在制硫酸的工厂设置锅炉来加热水，用生成的水蒸气发电。在接触氧化时用放出的热量来预热未起反应的和空气，在接触室里起热交换作用。

2、循环原理。许多化学反应是可逆的，为了提高原料的利用率，化学工业上一般把未起反应的原料分离出来再循环使用，如用接触法制取中把未反应的（不能排放到空气中）加以回收再通入接触室中继续参加反应，以保证原料的充分利用。

3、综合利用“三废”——废水、废气和废渣。如硫酸工业上，尾气中可用浓氨水吸收制得氮肥或释放出循环使用，还可以用石灰乳吸收尾气中的制得石膏。

4、生产规模和厂址的选择。由于硫酸是腐蚀性液体，不便储存和运输，因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消耗量大的地区。工厂规模的大小，主要是由硫酸用量的多少来决定。硫酸厂选址应避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。