请写出硫酸工业生产涉及到的三个化学方程式。
硫酸工业生产: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
2、接触氧化为三氧化硫(接触室)
3、用98.3%硫酸吸收(吸收塔)
4、加水
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。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。
扩展资料:
现代硫酸生产技术主要特点如下:
1、强化生产,降低投资。以硫黄制酸为例,进转化器的二氧化硫浓度已从70年代设计值10.5%提高到12%。转化器催化剂层的气体流速从0.36m/s提高到0.45m/s。由于气体浓度和流速的提高,使生产设备尺寸减小,建设投资降低。
2、降低系统阻力,节约动力消耗。传统的柱状催化剂改为环形催化剂,使阻力最大的设备——转化器压力降减小一半;对于干燥、吸收塔采用大开孔率的填料支承结构和降低填料层高度;使设备配置紧凑,缩短气体管线长度。所有这些措施都使生产系统阻力降低,从而节省了动力的消耗。
3、提高余热利用效率。新建硫酸厂都将含硫原料燃烧热和转化反应热,用来生产中压过热蒸汽,并用于发电。最近,美国孟山都环境化学公司开发用三氧化硫吸收反应热,生产低压蒸汽的技术,使硫酸工业余热利用效率大大提高。对于硫黄制酸,余热回收效率已达到90~95%。
4、采用耐腐蚀材料,保证设备可靠运转。对于易受腐蚀的关键部件,广泛采用不锈钢和合金制作。例如:已广泛使用不锈钢管壳式酸冷却器、合金板式换热器或氟塑料酸冷却器取代老式的铸铁排管冷却浓硫酸;使用不锈钢制作转化器、换热器和开工预热器等。
5、消除污染。广泛采用两转两吸流程以减少废气污染。还开发了许多种硫酸尾气处理工艺,可使排入大气的二氧化硫含量进一步降低到100ppm或50ppm以下。对于冶炼烟气制酸和硫铁矿制酸,采用了分离有害杂质和回收净化工序废酸的措施,以消除污水污染。
6、生产设备的大型化和集中化。目前冶炼烟气制酸设备的最大单系列生产能力为日产硫酸2.54kt,硫黄制酸为2.81kt。美国新威尔士工厂集中建设了五套大型硫酸生产装置,总生产能力达每日11.5kt。生产设备的大型化降低了建设投资和生产费用。
7、采用电子计算机控制生产。80年代建设的大型硫酸厂,许多都采用电子计算机进行检测和控制。有的老厂也进行了改造,安装了电子计算机。使用电子计算机控制生产,可以实现操作的最优化,有利于生产的稳定和成本的降低。
参考资料来源:百度百科——硫酸
从事的工作主要包括:(1)操作焙烧炉,控制流量、温度、压力等工艺参数,将含硫物质制成都市二氧化硫气体(2)调控余热锅炉的温度、压力、流量、液位进行余热回收,产出其不中压蒸气(3)操作除尘、冷却增湿、除雾、干燥等设备,净化二氧化硫气体(4)调控转化器,控制温度、压力、流量等三氧化硫气体(5)操作吸收塔,调控温度、浓度、液位等工艺参数,吸收三氧化硫气体生成硫酸(6)维护保养设备,处理生产过程中的事故。
下列工种归入本职业:
硫化物焙烧工(16-001),二氧化硫气体净化工(16-002),二氧化硫气体转化工(16-003),酸性气体吸收工(16-006)
喷淋室以降液管与结晶槽连通,循环母液通过降液管从结晶槽的底部向上返,硫酸铵晶核不断生成和长大,同时颗粒分级,最小颗粒升向顶部,从结晶槽上部出口接到循环泵,大颗粒结晶从下部抽出
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
废气如:二氧化碳 二硫化碳 硫化氢 氟化物 氮氧化物 氯 氯花氢 一氧化碳 硫酸(雾) 铅 汞 铍化物 烟尘及生产性粉尘。
工业“废渣”是一种自然资源,要想方设法利用,以开辟新的原料来源,减少对环境的污染。
凡已有综合利用经验的“废渣”,如:高炉矿渣、钢渣、纷煤灰、硫铁灰、电石渣、赤泥、白泥、洗煤泥、硅锰渣、铬渣等,必须纳入工艺设计、基本建设与产品生产计划,实行“一业为主,多种经营”,不得任意丢弃。
“废渣”堆放场所,要尽量少占农田,不占良田。要有防止扬散、流失等措施,以防止对大气、水源和土壤的污染。
处理方法:
硫酸厂的"三废"治理已成为硫 酸工业发展的关键之一。从60年代开始,各国都在致力于工业化的治理研究。本文扼要地介绍了国内外硫酸工业"三废"治理概况、国内外已达到的水平及处理方 法等。文中例举了13种气、液、固的治理方法。目前国外的先进水平为废气中SO_250ppm,污水排放液已达可饮用的标准,烧渣可炼优质铁。但国内的" 三废"治理发展速度不如国外快。目前国内的水平是废气中SO_2≤100ppm,排放污水中的pH值、砷、氟等≤排放标准,烧渣处理后的精矿含铁55— 60%。