硫酸是怎么做?材料在哪里搞的到?除了硫酸,还有什么对皮肤有腐灼效果?
一般制法实验室硫酸制法可以用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。 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 编辑本段工业制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+2Fe2O3H2SO4工业制作装置2.接触氧化为三氧化硫(接触室)2SO2+O2═2SO3(用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应) 3.用98.3%硫酸吸收SO3+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸) 4.加水(吸收它)H2S2O7+H2O═2H2SO4 提纯工艺可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸. 其他方法 磷酸反应后,利用磷石膏,工业循环利用,使用二水法制硫酸。 编辑本段硫酸新成员固体硫酸是粉末制剂的固体酸类,可以替代硫酸的常规酸洗工艺,主要用于清除各种钢铁、不锈钢、铜、铝等金属零件及其设备表面的锈、氧化皮、水垢、灰垢等污物,特别是钢铁热扎、冷扎过程中生成的高温能清除氧化皮,清洗效果可以跟硫酸酸洗相媲美,最终使产品表面清洁干净;清洗过程中没有烟雾产生,大大改善生产环境;对金属的几乎没有腐蚀,对操作人员、设备、环境没有任何危害。 发烟硫酸H2SO4.XSO3即硫酸的三氧化硫溶液 无色至浅棕色粘稠发烟液体,其密度、熔点、沸点因SO3含量不同而异。 当它暴露于空气中时,挥发出来的SO3和空气中的水蒸汽形成硫酸的细小露滴而冒烟,所以称之为发烟硫酸。 一般含SO3的质量分数有20%、40%、60%、66%等。若折合成硫酸的质量分数则发烟硫酸中H2SO4可超过100%。有人认为发烟硫酸中主要含焦硫酸(H2S2O7)。具强氧化性和吸水性,脱水性及腐蚀性。用于合成染料、药物。常用做磺化剂和吸水及脱水剂。 发烟硫酸中的物质成分复杂,除了硫酸和三氧化硫外,还有焦硫酸(H2S2O7)、二聚硫酸(H4S2O8)三聚硫酸(H6S3O12)及H4S3O15、H2S3O10、(H2SO4)20等各种各样的硫酸聚合物。 20%发烟硫酸可在接触法的硫酸厂中生产,就是在98.3%硫酸吸收塔前设置发烟硫酸吸收塔,以20%发烟硫酸吸收转化后含三氧化硫7%~10%的气体,同时向循环酸中补加98.3%硫酸,使其浓度保持不变。65%发烟硫酸可由20%发烟 硫酸和液体三氧化硫混合而得,或仿照20%发烟硫酸的制造方法,建立以65%发烟硫酸循环喷淋的吸收塔,吸收100%三氧化硫气体,并补加20%发烟硫酸,以调节循环酸浓度。 缓慢加入纯碱-消石灰溶液中,并不断搅拌,反应停止后,用大量水冲入废水系统。 注:这是工业俗称,准确的化学语言应该是挥发出雾。应该叫发雾硫酸。 编辑本段实验室制取SO2+H2O2===H2SO4 SO3+H2O===H2SO4 编辑本段化学品的检验所需药品经过盐酸酸化的氯化钡溶液 检验方法使用经过盐酸(HCl)酸化的的氯化钡(BaCl2)。向待测物溶液滴入几滴经过盐酸酸化的氯化钡溶液,震荡,如果产生白色沉淀,则证明它是硫酸。 注意先滴加盐酸,清除溶液中的银离子与亚汞离子及各类干扰检验的阴离子(如碳酸根离子等),否则会干扰检验,也不可以用硝酸钡检验,硝酸根离子在酸性条件下可以将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,干扰检验。 反应原理◆硫酸根离子跟钡离子能生成不溶于硝酸(或盐酸)的白色硫酸钡沉淀。例如: H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl Ba2+ +SO42-═BaSO4↓(离子方程式) ◆其他阴离子也有跟钡离子生成白色沉淀的。例如: Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl BaCO3外观为白色沉淀与BaSO4不易区分,但它能跟盐酸(HCl)反应而溶解。 BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+CO2↑+H2O BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O 编辑本段工业用硫酸的分类目前工业用的硫酸一般可分为工业级,化学纯CP,分析纯AR,MOS级等级别 由于硫酸能与水以任意比例互溶,所以每个厂家所涉及的硫酸含量都有所不同,一般工业上用的工业级硫酸含量在10%,30%,50%,98%;CP级与AR级的硫酸含量一般为98%。
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]
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.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+2Fe2O3H2SO4工业制作装置
2.接触氧化为三氧化硫
2SO2+O2=(△,V2O5)2SO3(该反应为可逆反应)
3.用98.3%硫酸吸收
SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸)
4.加水
H2S2O7+H2O=2H2SO4
■提纯工艺
可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸.
■实验室硫酸制法
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。
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
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。
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。 实验室里把二氧化硫通入双氧水里就能制成
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]
提纯工艺,可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品浓硫酸。
其他方法:磷酸反应后,利用磷石膏,工业循环利用,使用二水法制硫酸。较为经典的制法还有利用草酸和硫酸亚铁反应。
FeSO₄+H₂C₂O₄=H₂SO₄+FeC₂O₄↓
制取二氧化硫,燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫(国内黄铁矿较多,所以常用黄铁矿)
S+O₂═点燃═SO₂,4FeS₂+11O₂═高温═8SO₂+2Fe₂O₃
接触氧化为三氧化硫,2SO₂+O2₂=SO₃(用五氧化二钒做催化剂且该反应为可逆反应)
用98.3%硫酸吸收,xSO₃+H₂SO₄═H₂SO₄· x SO₃(硫酸分子结合若干个三氧化硫分子,形成发烟硫酸),SO₃+HS₂O₄═H₂S₂O₇(焦硫酸)
加水,H₂SO·₄x SO₃+xH₂O═(x+1)H₂SO₄;HS₂O₇+H2O═2H₂SO₄。
扩展资料
浓硫酸的鉴别方法:
称重法,浓硫酸比稀硫酸密度大(98%的浓硫酸密度为1.84g/mL),故在相同的体积下,重的是浓硫酸。
粘度法,浓硫酸是粘稠的液体,而稀硫酸则接近于水的粘度,所以将试剂瓶拿起摇动几下,就可看出哪个是浓硫酸,液体较满时可取少许于试管中振荡。但是在没有对照时不推荐使用。
沸点法,硫酸是高沸点的酸,98%的浓硫酸沸点为338℃,故可取少许于试管中加热,先沸腾且有大量水蒸气产生的为稀硫酸,注意不要吸入蒸汽,因为会有少量酸液随水蒸出。难以沸腾的是浓硫酸。
稀释法,将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水里,并不断搅拌。(切不可将水注入浓硫酸,这样会液滴四溅。解释:水的密度小,水会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热使水沸腾,造成硫酸液滴飞溅,非常危险)稀释时放出大量热的是浓硫酸
参考资料:百度百科-浓硫酸
资料:
硫酸
开放分类: 化学、药品、危险品、安全环保、固体酸
目录• 【化学品简介】
• 【化学品性质】
• 【化学品的制备】
• 【硫酸新成员】
• 【化学品的检验】
• 【化学品的应用】
• 【相关应急措施】
• 【注意事项】
• 【法律法规相关】
• 【硫酸的发现】
• 【法律法规相关】
• 【硫酸的发现】
【化学品简介】
硫酸是化学三大无机强酸(硫酸、硝酸、盐酸)之一。
■中文名称:硫酸
■英文名称:sulfuric acid
■分子式:H2SO4
■CAS登录号:7664-93-9
■EINECS 登录号231-639-5
■分子相对质量: 98.08
■成分/组成信息:硫酸 98.0%(浓)
■中心原子杂化方式:sp3
【化学品性质】
■浓硫酸
◆物理性质
纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84g·cm-3,其物
质的量浓度为18.4mol·L-1。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。浓硫酸溶
解时放出大量的热,因此浓硫酸稀释时应该“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。” 若将浓硫酸中继续通入
三氧化硫,则会产生"发烟"现象,这样超过98.3%的硫酸称为"发烟硫酸"
吸水性
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,这是因为浓硫酸 具有吸水性。
⑴就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质。
⑵浓硫酸的吸水作用,指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量 的热:H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O,故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程,吸水性是浓硫酸的化学性 质。
⑶浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4· 5H2O、Na2CO3·10H2O)中的水。
◆化学性质
◎1.脱水性
⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。
⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分
子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。
⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有
机物,被脱水后生成了黑色的炭(碳化)。
浓硫酸 如C12H22O11===12C + 11H2O
◎2.强氧化性
⑴跟金属反应
①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2
Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO3↑+ 2H2O
2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO3↑ + 6H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
⑵跟非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这
类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。
C + 2H2SO4(浓) ==== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
S + 2H2SO4(浓) ==== 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4(浓) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。
H2S + H2SO4(浓) ==== S↓ + SO2↑ + 2H2O
2HBr + H2SO4(浓) ==== Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
2HI + H2SO4(浓) ==== I2↑ + SO2↑ + 2H2O
◎3.难挥发性(高沸点):制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
2NaCl(固)+H2SO4====(浓)Na2SO4+2HCl↑
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气。
◎4.酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4
Ca3(PO3)2+2H2SO4====2CaSO4+Ca(H2PO4)
◎5.稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
■稀硫酸
◆物理性质
无色无嗅透明液体,密度1.84,沸点290 ℃。
◆化学性质
◎可与多数金属(比铜活泼)氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水;
◎可与所含酸根离子氧化性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸;
◎可与碱反应生成相应的硫酸盐和水;
◎可与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气;
◎加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。
【化学品的制备】
■实验室硫酸制法
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。
■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
■工业硫酸的制作工艺
从工业废气或其他渠道收集SO2,将其氧化为SO3,在用稀硫酸反复吸收得到浓度高于98%的工业浓硫酸.
■提纯工艺
可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸.
1 总则
1.2 涂料的应用涉及面很广,本规定主要突出化工建筑设计中最常见而且与安全生产相关的防火和防腐蚀涂装设计,不包括其它涂装在内。
钢构件的防火保护目前主要有两种方法:一种是采用普通混凝土或水泥砂浆覆面,其优点取材方便,价格低廉,耐水性能好,而且表面强度高,耐冲击,但是比较笨重(当耐火极限要求为1.5h时,保护层厚50mm);另一种方法是用防火涂料,其特点是质轻,当耐火极限要求为1.5h时,保护涂层厚一般不大于20mm,但表面强度较低,厚涂型涂层外观粗糙,而且价格很高(每平方米展开面积的工程造价在100元以上)。化工建筑的钢构件要求防火保护的主要是室外构筑物的柱、梁等,因此采用混凝土类保护显然比较合理,工程实践也多。但也有例外,如结构构件之间太拥挤,与设备管道配合或施工有困难,或室内的上部结构局部需要轻质的防火保护时,也可以采用防火涂料进行保护。
对混凝土构件而言,现浇混凝土可以用加厚保护层来满足耐火极限要求,目前应用的预制构件大部分也不存在耐火极限问题,只是预应力混凝土圆孔板,因耐火极限一般均小于1.0h,达不到二级建筑耐火等级的要求,因此本规定只提预应力混凝土构件;即使如此,构件也可以有采用抹水泥砂浆解决。所以,化工建筑的混凝土采用防火涂料只是作为一种备用手段。
根据国家标准件《建筑内部装修设计防火规范》对工业厂房各部位的装修材料的燃烧性等级提出了具体要求。化工建筑在难解难分大多数情况下应通过选材满足装修材料的防火要求;采用防火涂料提高装修材料的耐火性能,只宜作为辅助手段在特殊情况下采用,而涂料充其量仅能使可燃材料的燃烧等级提高到B1级,不可能达到A级(不燃材料)。
1.3 防火涂料因涉及防火安全,根据公安部的有关规定,设计选用的产品必须是国家指定监测机构鉴定合格,并有省级生产许可证的产品。防腐蚀涂料目前大部分系乡镇企业产品,生产质量不稳定。本规定列入的涂料,均系已经鉴定合格的品种,有质量指标可控制。但鉴于新涂料品种不断出现,为保证质量,对本规定未列入的产品,凡经有关部门鉴定的、经过工程调查证明确定性能良好的涂料,也可采用。
3 基层要求
本章原则上只列设计对基层的要求,其施工要求见有关施工及验收规范,但为了补充现行施工规范中不够完善的部分,也列了部分施工要求。
3.1 钢构件的除锈等级应由设计规定,其工程质量对整个涂装质量和涂层寿命起着重要作用,其中与涂膜的附着力关系密切,不少于建筑钢件涂膜脱落的原因之一就是除锈质量不符合要求。由于受投资和施工条件的限制,建筑构配件过去绝大部分采用了手工除锈,加上缺乏严格的施工管理,使手工除锈也未达到应有的质量标准,造成建筑钢结构的防腐蚀涂装工程普遍提前失效,近年来防腐蚀涂料大量向优质树脂类方向发展,如不能保证基层除锈质量,则无法发挥优质涂料的作用。因此本规定对钢构件的除锈等级要求,根据现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规定》(GB 50046-95)高于现时设计的一般标准。树脂类和橡胶类涂料本应采用喷砂除锈的,但结合国情考虑,喷砂除锈除了费用高而外,有时也受施工条件限制难以实现。而按目前施工条件,采用动力工具除锈比较容易达到St3级要求,因此对基层要求可以放宽的部分涂料和设计使用年限要求较低的一般构件,允许采用St3级除锈。
沥青漆、油性漆对基层的除锈要求较低,手工除锈可以满足质量要求。乙烯磷化底漆应采用喷砂除锈,喷、镀金属和富锌类底漆除锈的等级不能低于Sa21/2级,否则将影响附着力,其中无机富锌底漆最好达到Sa3级。带锈底漆的除锈要求因产品不同而异,而且与构件的实际锈蚀程度有关,因此,不能简单地由设计规定,而必须结合现场情况确定。
3.2 涂层的基层要求牢固,而水泥砂浆找平层容易起亮,因此不推荐采用:但工程质量达不到要求必须找平时,推荐采用聚合物改性水泥砂浆找平,其附着力好,不会直壳,若受条件限制需用水泥砂浆找平时,则要求在混凝土面先刷聚合物水泥浆类表面处理剂,以增强层间的附着力。
新浇混凝土呈强碱性反应,但在空气中会逐渐炭化。按经验,普通硅酸盐混凝土浇筑3个月以后表面PH值可降至8左右,则与各种涂料还会产生不良反应。如果未炭化也未经中性化处理的混凝土与涂料接触,其中强碱物质会对多数涂料产生不良影响。
经验证明,混凝土基层的含水率对涂层的附着力影响很大,因此限制在6%以内,即使对湿固化型涂料也要求干燥,所以不能理解为湿固化型涂料对基层无干燥要求。常见的湿固化型涂料如环氧、聚氨酯、要求基层含水率可以超过6%,但不宜太湿,表面最好是干的,否则涂料虽然会固化,但与基层的粘结力随着含水率的增高而降低。
3.3 铝板或镀锌金属板在一般空气中和水分、氧作用后,形成锌、铝的氧化物和氢氧化物是坚硬而稳定的,不需要去除,而且对涂装有利;但是在有些化学介质(如氯、硫酸酸雾等)的作用下,形成的腐蚀产物仍是疏松的,需要去除。
4 防火涂装
4.1 建筑构配件的耐火要求首先应从选材方面解决。例如,对耐火要求较高的建筑构件宜选用混凝土结构,避免采用钢结构再做防火保护;装修材料也应按规定首先选用不燃材料或符合燃烧等级的难燃材料。用防火涂装的方法提高构件的耐火等级和性能只是手段之一,而且从总体来说并不经济。
4.2~4.4 根据国家推荐性标准《钢结构防火涂料应用技术规范》,钢结构防火涂料分为厚涂型和薄涂型两类,又各分成户内和户外型。厚涂型防火涂料又称为隔热型防火涂料,主要由无机绝热骨料和胶结剂加化学助剂等配制而成,涂层厚度一般在8~50mm,有隔热耐火效果,耐火极限可达到3h,耐老化性能较好,但强度不高,耐冲击性能差,表面粗糙,薄涂型防火涂料又及称膨胀型防火涂料,主要由粘结剂、催化剂、发泡剂、碳化剂及填料等配制而成,涂层厚度一般为2~7mm,耐火极限一般在1.5h以下,但也有超过的;这种涂料遇火能分解出大量惰性气体,并使涂层形成蜂窝状的阻火泡沫层,涂层比厚涂型防火涂料美观,有一定的装饰性,所以推荐用于暴露的钢结构。
经防火涂料涂装的钢构件的耐火极限不计算钢构件的耐火极限,是因为防火涂层的耐火极限试验是在钢结构上进行的,已包括了钢构件自身的耐火检限在内。
4.5 混凝土防火涂料的试验是在Y-KB366-2的预应力混凝土圆孔板上做的耐火极限,已经包括圆孔板本身的耐火极限在内;如用于其他混凝土构件时,本应根据具体情况确定耐火极限,但为简化使用,也可直接按此耐火极限选择涂层厚度。
4.6 防火涂层的耐腐蚀性能与其成分有关,现时市场上的产品,大部分不具耐化工大气腐蚀性或耐腐蚀性能不高。为保护防火涂层不被腐蚀,在强腐蚀条件下,宜选用耐腐蚀的防火涂料,如氯化橡胶型的防火涂料;对于耐腐蚀性能不高的厚涂型防火涂料,推荐表面刷两遍耐腐蚀的聚合物水泥浆,如聚丙烯酸酯乳液水泥浆、氯丁胶乳水泥浆等,既有防水防腐蚀效果,与厚涂型防火涂层的附着力好。如采用防腐蚀涂料时,需检验涂料与碱性防火涂层间的附着力,而且要求涂层为阻燃型的,否则于防火不利。
4.7 防火涂层的构造,系根据国内市场上供应的防火涂料品种以及工程经验确定。防火涂料呈碱性反应,PH值为8或更高一些,因此对底漆要求一定的耐碱性能纶工建筑钢结构的防火涂装大部分只用于整个结构的一部分,为方便施工,其除锈等级和底漆宜与主体结构相同。但若主体结构所用底漆耐碱笥差时,配套举例中推荐红丹防锈底漆,该底漆经工程实践证明与多种防火涂料配套良好,而且对钢铁基层防锈要求低,可采用手工除锈。对厚涂型的防火涂层宜加钢丝网的原因是,钢结构在室外受温度和雨水的影响,涂层容易开裂和脱落,加钢丝网可以提高其抗裂性,防止脱落。
用于室外钢结构或潮湿部位的防火涂料,在设计中应说明是采用户外型的;过去有不少室外防火涂装工程,因采用了户内型的防火涂料导致失败。户外型的防火涂料有一种本身就具耐候性的,价格较高,还有一些是在涂层的最后一遍涂料是具有防水保护性能的,两者均可使用 。
4.8 饰面型防火涂料与钢结构、混凝土结构防火涂料的性质不同,它主要用于可燃材料,通过阻燃作用延缓可燃材料的燃烧时间,有一定的防火保护和装饰作用,主要适用于木材、塑料、纤维板等装修材料。主要品种有氨基膨胀型防火涂料、丙烯酸乳液膨胀型防火涂料、各种有机聚合物防火涂料和无机高分子类水性防火涂料等。
5 防腐蚀涂装
5.1 设计规定
5.1.2 涂装工程不是永久性的。根据对八十年代我国建筑涂装工程的调查情况,在化工介质作用下的防腐蚀层寿命。短的不足1年,超过5年而不需要全在维修的属于少数,平均使用年限约为3年左右,其中室内涂装情况明显比室外涂装好。涂层使用年限短暂的原因主要存在以下方面:
1、大量基层处理不合格:
2、设计涂层配套不够合理,或涂层厚度太薄;
3、涂料质量低,市场上还存在大量不合格品,一时还难以控制;
4、施工不符合规定,经常发生偷工减料。
鉴于防腐蚀涂装工程费用较高,一般约占钢结构工程造价的50%;因此为了合理投资,有利生产、有必要根据构件的重要性、维修的难易程度,结合建设单位的要求等,确定涂层的设计使用年限,再由设计使用年限确定涂层的配套构造。设计使用年限分别定为2年、4年和8年以上,是根据目前国内涂装生产质量和施工现状中的中高水平,还结合工厂维修的合理周期确定的。设计时,还可按不同性质和投资的工程要求确定,要求高质量的应提高设计使用年限。
5.1.3 防腐蚀涂层的厚度与使用年限关系密切。参考国内外有关钢结构 涂层的有关规范和标准,在无化学腐蚀条件下一般为100~200um,在严重腐蚀条件下可达300um。本规定基本上根据现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》,按设计使用年限、构配件腐蚀性等级和室内外条件分别规定最低涂层厚度。表3只适用于气态或固态介持,不适用于液态介质作用的地面、储罐等。
5.1.4 混凝土构件的涂装,由于混凝土本身对腐蚀性介质有一定的抵抗能力,因此要求涂层厚度比钢构件低一些。除防腐蚀涂料外,表5还推荐了刷两遍聚合物水泥浆的涂装;聚合物水泥浆属于水泥体系,可以在潮湿水泥基层上施工,附着力好,可耐中等以下的介质腐蚀,而且施工方便,适合用于水泥基层。
5.1.5 混凝土基础、基础梁的防腐蚀按《工业建筑防腐蚀设计规范》可以采用多种方法,表面涂防腐蚀涂料是方法之一。
5.1.6 混凝土预制桩在地下水或污染土的PH值小于4.5的腐蚀条件下,宜采用防腐蚀涂料保护:若仅有硫酸盐的腐蚀时,宜采用抗硫酸盐水泥或铝酸三钙含量不大于5%的普通水泥制作,只是限于条件不能实现时才推荐涂涂料的方法,因为在混凝土桩表面涂涂料施工不便且周期长。地基土或地下水的腐蚀性随深度而变化,所以桩的防腐蚀涂装不必满涂,只需在有腐蚀部位涂装就可以。
5.1.8 化工厂的建筑物大部分均处于中等或弱腐蚀的室外大气中,外墙面除抹面外不需要特殊的防腐蚀保护。现时厂房大部分采用外墙涂料进行装修,如果采用耐腐蚀性能较好的,