接触法制备硫酸
制备硫酸
采用接触法可大量制造廉价的硫酸。
制备二氧化硫的原料包括:硫和硫矿石,例如硫磺。在空气中燃烧硫磺可以产生二氧化硫气体。
S (s) + O 2 (g) → SO 2 (g) ( Δ H = -298~kJ/mol)
二氧化硫和空气会先经过净化,除去杂质,以免对下一过程采用的催化剂造成影响。
在常压和摄氏450度下,把二氧化硫和空气通过催化剂,制得三氧化硫。加上五氧化二钒(V2O5)或铂(Pt)作催化剂,就可产生三氧化硫。
2 SO 2 (g) + O 2 (g) /leftarrow ( → 2 SO 3 (g) ) ( Δ H = -196~kJ/mol)
二氧化硫和氧的反应是一个可逆反应。三氧化硫的产量百分比为98%。
在吸收塔内,三氧化硫会溶於98%的硫酸中,形成发烟硫酸。
SO 3 (g) + H 2 SO 4 (l) → H 2 S 2 O 7 (l))
发烟硫酸经适量的水稀释后,便形成98%的硫酸,所制得的硫酸会被冷却及储存。
H 2 S 2 O 7 (l) + H 2 O (l) → 2 H 2 SO 4 (l) )
三氧化硫与水的反应非常剧烈,如果直接溶於水中,就会释出大量热能,并形成硫酸雾,阻碍溶解过程。此外,三氧化硫在硫酸中的溶解度比水高,因此硫酸制造厂不会把三氧化硫直接溶於水。
SO 3 (g) + H 2 O (l) → H 2 SO 4 (l) ) ( Δ H = -132~kJ/mol)
1、可以用FeSO₄·7H₂O加强热,用加冰水混合物的U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO₂,理论可得29.5%的H₂SO₄。关键在于尾气吸收。
2、可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸,此法占率较低。
3、另一种少为人知的方法是,先把12.6摩尔浓度的盐酸加入焦亚硫酸根(S₂O₅-),接着把所产生的气体打入硝酸,这会释出棕色/红色的气体,当再无气体产生时就代表反应完成。
扩展资料:
硫酸的应用:
用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门,特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时,电解液就需要使用硫酸,某些贵金属的精炼,也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前,都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。
在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材,都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外,有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前,都要经过用硫酸进行酸洗。在某些金属机械加工过程中,例如镀镍、镀铬等金属制件,也需用硫酸来洗净表面的锈。
参考资料来源:百度百科—硫酸
一般制取硫酸:
加强热灼烧七水合硫酸亚铁,用冷凝管冷却气体,用氢氧化钠吸收尾气。冷凝管内即可收集到约29.5%的稀硫酸(内含极少的亚硫酸杂质)
或者想办法将二氧化硫氧化,譬如使用氧化性高的双氧水(通入二氧化硫).
或者盐酸与可溶的焦亚硫酸盐反应,产生气体通入硝酸,生成红棕色气体(请及时排出并尾气收集),当排出的气体由红棕色变为无色,代表反应完成,溶液部分即是硫酸(主要含有硝酸杂质)
工业上是塔式法或者接触法制取硫酸的,但都是制取二氧化硫,氧化成三氧化硫,吸收
只不过塔式法是用硝酸氧化吸收,可得较稀的硫酸
而接触法是用氧气氧化(五氧化二钒作为催化剂),用较稀硫酸吸收,制取得98.5%的浓硫酸
2.将二氧化硫通入双氧水中,方程式为:SO2+H2O2=H2SO4(此法实验制备硫酸,工业上不采用。因为过氧化氢比硫酸更贵)
只适合少量制取。希望我的答案能帮到楼主,纯手打望采纳。欢迎追问。
SO3+H2O=H2SO4
工业上制硫酸,先将硫磺或黄铁矿(FeS2)煅烧,生成SO2,再将SO2在接触室中以V2O5作催化剂用氧气氧化,得到SO3,再用在吸收塔中用98%的硫酸吸收SO3生成发烟硫酸。得到的发烟硫酸用水稀释可以得到不同浓度的硫酸。
实验室制法 1.可以用FeSO4.7H2O加强热,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4。关键在于尾气吸收。 2.可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸,此法占率较低。 自然制法 酸雨能产生硫酸,酸雨中的二氧化硫(SO2)与大气中的水反应,生成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸又与大气中的氧气反应,生成硫酸(H2SO4),落到地面 [3] 其他硫酸制备工艺 (1)氨酸法增浓低浓度二氧化硫气体生产硫酸方法 (2)采用就地再生的硫酸作为催化剂的一体化工艺 (3)草酸生产中含硫酸废液的回收利用 (4)从芳族化合物混酸硝化得到废硫酸的纯化与浓缩工艺 (5)从氧化钛生产过程中排出的废硫酸溶液的再生方法 (6)从稀硫酸中分离有机磷化合物和其它杂质的方法 (7)从制备2-羟基-4-甲硫基丁酸(MHA)工艺的含硫副产物中回收硫酸的方法 (8)催化氧化回收含有机物废硫酸的方法 (9)电瓶用硫酸生产装置 (10)二氧化硫源向硫酸的液相转化方法 (11)沸腾炉焙烧硫磺制备硫酸的方法 (12)沸腾炉掺烧硫磺生产装置中稀酸的回收利用 (13)高浓二氧化硫气三转三吸硫酸生产方法 (14)高温浓硫酸液下泵耐磨轴套 (15)高效阳极保护管壳式浓硫酸冷却器 (16)节能精炼硫酸炉装置 (17)精苯再生酸焚烧制取硫酸的方法 (18)利用废硫酸再生液的方法和装置 (19)利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸 (20)利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸[6]
工业制法
通用方法 生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。 1.制取二氧化硫(沸腾炉) 燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫S+O2=点燃=SO2 4FeS2+11O2=高温=8SO2+2Fe2O3 2.接触氧化为三氧化硫(接触室) 2SO2+O2=五氧化二钒催化并加热=2SO3(可逆反应) 3.用98.3%硫酸吸收 SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸) 4.加水 H2S2O7+H2O=2H2SO4 5.提纯 可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸。[6] 二水法磷酸反应后,利用磷石膏,工业循环利用,使用二水法制硫酸。[6]
1、可以用FeSO4·7H2O加强热,用加冰水混合物的U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4。关键在于尾气吸收。
2、可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸,此法占率较低。
3、另一种少为人知的方法是,先把12.6摩尔浓度的盐酸加入焦亚硫酸根(S2O52-),接着把所产生的气体打入硝酸,这会释出棕色/红色的气体,当再无气体产生时就代表反应完成。
4CuSO4=加热=4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑
SO2+OH-=SO32-+H20
SO3+H20=H2SO4或
SO3+2SO2+02=3H2SO4
分解步骤:
1.SO3+H20=H2SO4
2.SO2+O2=H2SO3
3.2H2SO3+O2=2H2SO4
CxH2yOy=浓硫酸=xC+yH2O
H2SO4(浓)+SO3=H2S2O7
2H2S2O7+H2O=2H2SO4