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硫酸生产工艺

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强健的煎蛋
2022-12-31 00:13:37

硫酸生产工艺

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2026-02-04 21:45:48

1.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。

(1)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。

(2)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。

主要方程式:

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

2SO2+O2=2SO3

SO3+H2O=H2SO4

2.硫化铁经粉碎后,进入沸腾炉焙烧,产生的二氧化硫气体,经过降温,除尘,干燥(净化),进入转化器,经催化剂作用生成三氧化硫(转化),再经浓硫酸吸收后加水。

3.将硫先转化为SO2,然后采用活性较高的催化剂再与O2反应转化成SO3。转化反应后气体换热至一定温度进入硫酸冷凝器,反应后气体中SO3与H2O在此冷却直接生成硫酸。因此,冷凝器是该工艺的关键设备,也是其关键技术所在。该设备采用了合理的换热方法和先进的酸雾控制方法,可保证气体中多余的水可以随尾气排出,且其中的酸雾达到环保标准,冷凝液为工业98%硫酸。工业硫酸中硫酸的含量测定

以甲基红一次甲基蓝为指示剂,用氢氧化钠标准滴定溶液中和滴定以测得硫酸含量.

试剂和材料:

氢氧化钠标准滴定溶液:c(NaOH)=0.5mol/L, 甲基红一次甲基蓝混合指示剂。

试料溶液的制备 :

浓硫酸:

用已称量的带磨口盖的小称量瓶,称取约0.7g试样(精确至0.0001g),小心移入盛有50ml水的250 ml锥形瓶中,冷却至室温,备用。

滴定

于试液中,加2-3滴混合指示剂,用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液呈灰绿色为终点。

分析结果的表述

浓硫酸

工业硫酸中硫酸的质量分数*(%)按式(1)计算:

w1=100*[(v/1000)cM]/m (1) 式中:

v一滴定耗用的氢氧化钠标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升

c一氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度的数值,单位为摩尔每升

m一试料的质量的数值,单位为克(9)

M一硫酸的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol( M=49.04)

取平行测定结果的算术平均值为测定结果.

最新回答
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昏睡的早晨
2026-02-04 21:45:48

工业硫酸废气处理方法有:1、燃烧法2、吸附法3、吸收法

1、燃烧法是消除法的一种,是利用有机气相污染物易燃烧性质进行处理的一种方法,把可燃的有机气相污染物当作燃料来燃烧.该法适合处理高浓度有机气相污染物,燃烧温度控制在1100℃以上,去除效率达95%以上.催化燃烧法因其净化效率高,工艺简单,是应用最广的一种,也有不少国产装置;但其主要问题是能耗大,尤其是废气浓度低时热回收量少能耗更大;又浓度变化大时适应性不佳等亦限制了其应用.因而,工程实际使用率并不高.

2、吸附法,属于回收法的一种.它主要利用某些具有吸附能力的物质来吸附有害成分,达到消除污染的目的.吸附法适用于几乎所有的气相污染物,一般是中低浓度的气相污染物.它的吸附效果取决于吸附剂性质、气相污染物种类等因素.这种方法具有去除效率高的优点,是去除气相污染物较为常用的方法,但存在投资后运行费用较高且有产生二次污染的缺陷,而且吸附剂的容量有限而设备庞大,吸附剂再生及溶剂回收等后处理工程复杂.

3、吸收法,也属于回收法的一种.是采用低挥发或不挥发溶剂对气相污染物进行吸收,再利用有机分子和吸收剂物理性质的差异进行分离的气相污染物控制技术.这种方法适用于浓度较高、温度较低和压力较高情况下气相污染物的处理.但这种方法同样存在后处理过程复杂以及二次污染的问题.因此,经济、高效的治理有机废气,除改进传统技术外,尚需开发新的技术.

羞涩的枫叶
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2026-02-04 21:45:48
硫酸最重要的工业制法是接触法。

接触法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。

(4)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。

盐酸的工业制法之一

工业上制取盐酸时,首先在反应器中将氢气点燃,然后通入氯气进行反应,制得氯化氢气体。氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,防止了对空气的污染。在生产上,往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应。

盐酸的工业制法之二

盐酸是氯比氢的水溶液。在制革、印染、食品、医药、化工、冶金等工业部门大量使用盐酸。工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合,然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。

近年来,工业上还发展了由生产含氯有机物的副产品氯化氢制盐酸。例如,氯气跟乙烯反应,生成二氯乙烷(C2H4Cl2)。它再经过反应生成氯乙烯,后者是制聚氯乙烯的原料。

C2H4Cl2=C2H3Cl(氯乙烯)+HCl

氯化氢是制氯乙烯的副产品。参考资料: http://www.jshlzx.net/klh/2/2008/text/zk08_157.htm

大方的小甜瓜
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2026-02-04 21:45:48
硫酸制备方法包括实验室制法和工业制法

实验室制法

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;也可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸,此法占率较低。

工业制法:

1、制取二氧化硫(沸腾炉)

4FeS2+11O2=高温=8SO2+2Fe2O3

2、将二氧化硫溶于水变成亚硫酸。

3、亚硫酸氧化得硫酸。

硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和许多金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。

注意事项

硫酸与皮肤接触需要用大量水冲洗,再涂上3%~5%碳酸氢钠溶液冲,迅速就医。溅入眼睛后应立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。迅速就医。吸入蒸气后应迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。迅速就医。误服后应用水漱口,给饮牛奶或蛋清,迅速就医。