硫酸是怎样制成的
接触法制取硫酸,简单的说就是把三氧化硫溶于水
硫酸最重要的工业制法是接触法。
接触法是目前工业上制造硫酸的方法,整个方法主要包括四步:通过硫化矿或硫黄的高温焙烧产生二氧化硫气体;二氧化硫与氧气在高温催化下通过可逆反应化合生成三氧化硫;用浓硫酸吸收三氧化硫,产生发烟硫酸;以及最终发烟硫酸的用水稀释,得到硫酸成品。
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。
硫酸(化学式:H₂SO₄),硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的纯浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。
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。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
2SO2+O2=Pt
/
V2O5=2SO3
SO3+H2O==H2SO4
当
然
你可以用氯气
二氧化硫1:1混合通入水中
再煮沸
除去HCl
也可以这样
强热分解硫酸铜
把得到的气体通水里
对于催化剂
原先用的是铂石棉
因为易中毒
价格昂贵
现在用的是V2O5
二
硫酸雾对皮肤、粘膜组织有强烈的刺激和腐蚀作用。可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致
失
明;引起呼吸道刺激,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窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤可很快出血、重者形成溃疡,愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化
1、将发烟硫酸按一定比例沿容器壁缓慢倒入水中,尽可能防止液体迸溅,可制得浓硫酸。
2、将发烟硫酸按一定比例沿容器壁缓慢倒入稀硫酸中,不能让液体迸溅,可制得浓硫酸。
注意:实验室最为常用的是第二种方法,第二种方法制得的浓硫酸浓度精确,且配置过程安全。在配置过程中,要防止硫酸灼伤皮肤。
1、大部分的废硫酸可以送给钢铁企业做钢材表面清洗使用。
2、也可以送给做净水剂的企业做硫酸铝净水剂使用。
3、在农业方面我们可以在作物大棚中往废硫酸加石灰石提高二氧化碳浓度,促进光合作用,增加产量,而对于它的残留物硫酸钙做石膏,而且我们进行净化后可循环再利用。
4、废硫酸在化工行业可以用于碱性废水的中和,也就废水处理。
5、部分工业废硫酸一般是用来做成铵盐的肥料。
6、实验室的话可以用来制备气体,比如氢气、氯化氢等。
主要的工艺流程包括:对熔硫焚硫工段、热工工段、转化工段、干吸工段和废热利用阶段。
1、废硫酸的回收再用
废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
2、废硫酸的综合利用
从生产中排出的废硫酸,如果在原工序中已无法再直接使用,可以考虑用于对硫酸质量要求不高的其它生产工序中,这样既节约资源,又减少废酸的排放量。另外,一些以硫酸为原料的生产工艺,若对硫酸中的杂质要求不严,也可直接用废硫酸或将废硫酸稍加处理后用作原料。
3、废硫酸的中和处理
对于硫酸浓度很低的废水,由于回收硫酸的价值不高,也难以进行综合利用,可用石灰或废碱进行中和,使其达到排放标准或有利于后续的处理。
参考资料:http://wenku.baidu.com/view/523634d4360cba1aa811da4c.html
原理:高氧化性酸不稳定,分解
2.和过氧化物反应,硫酸滴到固体过氧化钠
原理:高浓度H2O2不稳定,分解