推荐几种制取硫酸的方法

第一步：矿石氧化反应场所：沸腾炉反应方程式：4FeS2+11O2=高温=2FeO3+8SO2 第二步：气体氧化反应场所：接触室反应方程式：2SO2+O2=催化剂加热=2SO3 第三步：吸收液体反应场所：吸收塔放映方程式：H2O+SO3==H2SO4【实际用98%的浓硫酸吸收】

主要方程式:

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

2SO2+O2=2SO3

SO3+H2O=H2SO4

硫酸（化学式：H 2SO 4）， 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。

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

2SO2+O2=(V2O5)=2SO3

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。

硫酸三氧化硫和水的化合物,一种用途很广的强无机酸,是硫酸工业的主产品.无水硫酸(100％ H2SO4)是无色、油状、具有强烈腐蚀性的液体,沸腾时部分分解,最终生成含硫酸98.3％、水1.7％的恒沸混合物(图1). 特性 硫酸能与水或三氧化硫以任何比例混合,生成各种浓度的硫酸或发烟硫酸.在它们的冰点图中有 7个最低共熔点(图2),商品硫酸和发烟硫酸的浓度大致根据各最低共熔点的组成来选择,以减少贮存和运输时发生冻结的可能性.因此,硫酸品种主要有浓度为75％～78％之间的稀硫酸、浓度为93％和98.3％左右的浓硫酸以及游离三氧化硫浓度为20％和65％的发烟硫酸.根据不同用途,对产品的杂质含量均有相应的限制. 稀硫酸能与电动序中位于氢之前的金属作用,生成相应的硫酸盐或酸式硫酸盐并析出氢气.热浓硫酸具有氧化性,能与电动序中位于氢之后的某些金属如铜、银发生反应,本身被还原成二氧化硫,并生成相应的硫酸盐.浓硫酸又具有磺化性和强烈的吸水性.硫酸能分解大多数盐类. 生产原料 主要有硫磺、硫铁矿和有色金属火法冶炼厂的含二氧化硫烟气；此外,有些国家还利用天然石膏、磷石膏、硫化氢、废硫酸、硫酸亚铁等作为原料.以硫磺为原料生产硫酸具有流程短、投资省、污染少、热能利用率高等优点.在硫酸生产原料中所占比例较大.1983年世界硫酸工业的构成原料中,硫磺占60.5％,硫铁矿占21.0％,冶炼烟气及其他原料占18.5％.中国的硫酸生产以硫铁矿为主要原料,其比例一直保持在70％以上. 大部分原料需先制成含二氧化硫的原料气,才能进一步制造硫酸. 接触法生产工艺 接触法的基本原理是应用固体催化剂,以空气中的氧直接氧化二氧化硫.其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分. 二氧化硫的制备和净化 以不同原料制得的含二氧化硫原料气(见硫酸原料气),其杂质含量相差悬殊.以硫磺为原料时,因纯度高,燃硫所用空气又先经干燥,原料气洁净而干燥,通常无须净化即可进行转化（图3）. 以硫化氢为原料时,原料气纯净,但含大量水分,即以湿态进入转化工序. 以硫铁矿等其他原料制成的原料气,含有矿尘、氧化砷、二氧化硒、氟化氢、氯化氢等杂质,需经过净化,使原料气质量符合转化的要求(图4).为此,经回收余热的原料气,先通过干式净化设备（旋风除尘器、静电除尘器）除去绝大部分矿尘,然后再由湿法净化系统进行净化.湿法净化工艺有水洗净化和酸洗净化.前者是将洗涤水一次通过净化设备,不作循环,原料气的热量和所含杂质均由排放污水带出.生产每吨硫酸约排放污水5～20m3,此法易对环境造成严重危害,故使用者渐少.后者虽也以水作原始洗涤液,但洗涤液在系统中循环,不断吸收原料气中的三氧化硫而成为稀硫酸.所以此法污酸量少,便于处理或利用,应用日益广泛.酸洗净化通常设置两级洗涤系统,每级自成循环.第一级的功能为原料气的净化和绝热增湿,常用设备为空塔、文氏管洗涤器.第二级的主要功能为除热、除湿和原料气的进一步净化,常用设备有填充塔、鼓泡塔（见鼓泡反应器）.具有代表性的酸洗净化流程有二：其一为立式文氏管洗涤器－间接冷凝器－静电除雾器流程,特点是采用间接冷凝器排除热量和水分；其二为空塔-填充塔-静电除雾器流程,它采用稀酸直接洗涤、冷却原料气,再以稀酸冷却器间接换热,移去酸中热量. 经过净化的原料气,被水蒸气所饱和,通过喷淋93％硫酸的填料干燥塔,将其中水分含量降至0.1g／m3以下. 二氧化硫的转化 二氧化硫于转化器中,在钒催化剂存在下进行催化氧化： SO2+?O2+99.0kJ 钒催化剂是典型的液相负载型催化剂（见金属催化剂）,它以五氧化二钒为主要活性组分,碱金属氧化物为助催化剂,硅藻土为催化剂载体,有时还加入某些金属或非金属氧化物,以满足强度和活性的特殊需要.通常制成直径4～6mm、长5～15mm柱状颗粒.近年来,丹麦、美国和中国相继开发了球状、环状催化剂（见催化剂制造）,以降低催化床阻力,减少能耗. 钒催化剂须在某一温度以上才能有效地发挥催化作用,此温度称为起燃温度,通常略高于400℃.近年来,研制成功的低温活性型钒催化剂,其起燃温度降低到370℃左右,因而提高了二氧化硫转化率.转化器进口的原料气温度保持在钒催化剂的起燃温度之上,通常为 410～440℃.在用硫磺或硫化氢为原料的情况下,只需将原料气在废热锅炉中降温至上述温度；而在应用其他原料的情况下,由于原料气经过湿法净化系统后降温至40℃左右,所以必须通过换热器,以转化反应后的热气体间接加热至反应所需温度,再进入转化器.二氧化硫经氧化反应放出的热量,使催化剂层温度升高,二氧化硫平衡转化率随之降低,如温度超过650℃,将使催化剂损坏.为此,将转化器分成3～5层,层间进行间接或直接冷却,使每一催化剂层保持适宜反应温度,以同时获得较高的转化率和较快的反应速度. 现代硫酸生产常用的两次转化工艺,是使经过两层或三层催化剂的气体,先进入中间吸收塔,吸收掉生成的三氧化硫,余气再次加热后,通过后面的催化剂层,进行第二次转化,然后进入最终吸收塔再次吸收.由于中间吸收移除了反应生成物,提高了第二次转化的转化率,故其总转化率可达99.5％以上.部分老厂仍采用传统的一次转化工艺,即气体一次通过全部催化剂层,其总转化率最高仅为98％左右.在以硫化氢为原料时,进转化器的气体中含有大量水蒸气,二氧化硫在水蒸气存在下进行转化,故又称之为湿接触法. 为克服固定床转化器（见固定床反应器）存在的缺陷,中国、苏联、联邦德国进行了流化床转化器（见流化床反应器）的研究,目前,联邦德国已有两个直径分别为4m与6.4m的示范性工业装置. 70年代以来,开发了以硫磺为原料的加压法硫酸生产工艺,其原理是使二氧化硫在高于常压的条件下进行转化,以提高其转化率. 三氧化硫的吸收 转化工序生成的三氧化硫经冷却后在填料吸收塔中被吸收.吸收反应虽然是三氧化硫与水的结合,即： SO3+H2O—→H2SO4+132.5kJ 但不能用水进行吸收,否则将形成大量酸雾.工业上采用98.3％硫酸作吸收剂,因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低,故吸收效率最高.出吸收塔的硫酸浓度因吸收三氧化硫而升高,须向98.3％硫酸吸收塔循环槽中加水并在干燥塔与吸收塔间相互串酸,以保持各塔酸浓度恒定.成品酸由各塔循环系统引出. 吸收塔和干燥塔顶设有金属丝网除沫器或玻璃纤维除雾器,以除去气流中夹带的硫酸雾沫,保护设备,防止环境污染.两次转化工艺的最终吸收塔出口尾气中的二氧化硫浓度小于500ppm,尾气可直接排入大气；而一次转化工艺的吸收塔尾气中的氧化二硫浓度高达2000～3000ppm,故须设置尾气处理工序,以使排气符合环境保护法规.氨水吸收法是应用最广的尾气处理方法（见二氧化硫）. 出干燥塔、吸收塔的浓硫酸需经冷却后方能循环使用.过去多使用铸铁制的淋洒式冷却器,现在开发了多种新型冷却器,如全氟乙丙烯塑料软管换热器,不锈钢制阳极保护管壳式换热器,以及不锈钢或高级合金制的阳极保护板式换热器.这些新型冷却器的应用,延长了酸冷却器的使用寿命,提高了操作的可靠性,改善了操作条件并使得利用干燥、吸收系统的低温位热能成为可能.（见硫酸工业） 以硫化氢为原料时,转化后的气体中含有大量水蒸气.它不经冷却,在420～430℃下进入冷凝成酸塔,经冷酸淋洗后冷凝成硫酸,产品酸浓度通常为78％.近年来出现了湿接触法的改进型,它们可制得浓度大于93％的硫酸,并适用于浓度较低的原料气. 用途 硫酸的最大消费者是化肥工业,用以制造磷酸、过磷酸钙和硫酸铵.1983年,西方世界的化肥工业在硫酸消费构成中占65％.中国化肥工业在硫酸消费上所占比例也一直保持在50％～60％.在石油工业中,硫酸用于汽油、润滑油等产品的精炼,并用于烯烃的烷基化反应,以生产高辛烷值汽油.钢铁工业需用硫酸进行酸洗,以除去钢铁表面的氧化铁皮.这一工序是轧板、冷拔钢管以及镀锌等加工所必需的预处理.在有色冶金工业中,湿法冶炼过程用硫酸浸取铜矿、铀矿和钒矿；电解法精炼铜、锌、镍、镉等,需用硫酸配制电解液.以萤石和硫酸可制取氢氟酸(见萤石化学加工),它是现代氟工业的基础,与核工业及航天工业密切关联.在硝化棉、梯恩梯、硝化甘油、苦味酸等炸药的制造中,硫酸是硝化工序不可缺少的脱水剂.在化学纤维工业中,硫酸用于配制粘胶纤维的抽丝凝固浴；维纶生产需用硫酸进行缩醛化；锦纶的制造过程中,硫酸可溶解环己酮肟而进行贝克曼转位.在塑料工业方面,环氧树脂和聚四氟乙烯等的生产也需用数量可观的硫酸.在染料工业中,硫酸用于制造染料中间体.硫酸与钛铁矿反应可制得重要的白色颜料二氧化钛（钛白）.硫酸还用于硫酸盐和其他无机盐、无机酸(硼酸、铬酸)、有机酸（草酸、醋酸）以及醇类(乙醇、异丙醇)的生产.其他如制革、造纸、电镀、印染、医药、农药、炼焦、蓄电池、合成洗涤剂等生产也都需用硫酸. 安全贮运 硫酸是强腐蚀性介质,接触人体会引起严重灼伤,作业人员应按规定穿戴防护用品.人体不慎触及硫酸时,应立即以大量水冲洗,随即就医.接触法工厂生产的各种浓度的浓硫酸、发烟硫酸以及塔式法工厂生产的76％硫酸,均以钢制贮槽贮存,并以钢制槽车或槽船运输.浓度小于70％的硫酸应以钢壳衬铅容器贮运.少量硫酸可以陶坛包装,并需标上明显的“有毒品”及“腐蚀性物品”标志.贮存和运输应按危险品贮存、运输规定办理. 焦硫酸化学式 H2S2O7.无色透明结晶；熔点35℃,相对密度 1.9(20℃)；有强烈的腐蚀性和吸湿性；受热时分解为三氧化硫和硫酸.将等摩尔的三氧化硫与纯硫酸作用,即可析出焦硫酸；可用作氧化剂、脱水剂和磺化剂. 亚硫酸由二氧化硫溶于水而得,只存在于水溶液中,还未制得纯净的亚硫酸.亚硫酸是弱酸（电离常数K1＝1.6×10-2,K2＝1.0×10-7）,溶液中含有H3O+、HSO婣和少量SO娫.亚硫酸具有强还原性,可氧化成硫酸： H2SO3+Br2+H2O—→H2SO4+2HBr 由于亚硫酸中硫的氧化数为＋4,遇到强还原剂时,又表现出氧化性,被还原为单质硫： H2SO3+2H2S—→3S+3H2O 亚硫酸是工业上常用的还原剂、漂白剂和消毒杀菌剂.

一、接触法制硫酸的原理、过程及典型设备 1．三种原料：硫铁矿（FeS2）、空气、水。利用接触法制硫酸一般可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气(含一定量的SO2)等。其中用硫黄作原料成本低、对环境污染少。但我国硫黄资源较少，主要用黄铁矿（主要成分为FeS2）作生产硫酸的原料。 2．三步骤、三反应：（1） 4FeS2 +11O2=== 2Fe2O3+8SO2（高温）（2）2 SO2+ O2 ≈ 2 SO3 （催化剂，加热），（3） SO3 + H2O === H2SO4 3．三设备：（1）沸腾炉（2）接触室（3）合成塔 4．三原理：化学平衡原理、热交换原理、逆流原理。（1）增大反应物浓度、增大反应物间接触面积，能提高反应速率并使化学平衡向正反应方向移动，以充分提高原料利用率。（2）热交换原理：在接触室中生成的热量经过热交换器，传递给进入接触室的需要预热的混合气体，为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收创造了有利条件。（3）逆流原理：液体由上向下流，气体由下向上升，两者在逆流过程中充分反应。接触法制硫酸的原理、过程及典型设备三原料 三阶段 三反应（均放热） 三设备 三净化黄铁矿或S 造气 4FeS2+11O2=== 2Fe2O3+8SO2（高温）或S+O2=SO2 沸腾炉 除尘空气 接触氧化 2 SO2 + O2 ≈ 2 SO3 （催化剂） 接触室（含热交换器） 洗涤 98.3%浓硫酸 三氧化硫吸收 SO3+ H2O === H2SO4 吸收塔 干燥接触法制硫酸示意图：

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.

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.

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

工业上制造硫酸有两种方法:一种叫做接触法,一种叫做铅室法。铅室法的硫酸浓度低而且往往含有很多杂质，用途受到限制，已逐步被淘汰，目前应用最多的为接触法。

接触法原理是由于二氧化硫和氧气是在催化剂的表面接触时起反应转化成三氧化硫，进而制得硫酸，一般的主要原料是硫铁矿。接触法制造硫酸的主要过程有：

1、造气阶段（二氧化硫的制造），反应装置为沸腾炉，硫铁矿在沸腾炉里燃烧时，就有二氧化硫气体生,反应的化学方程式是：

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

2、接触氧化阶段，反应装置为接触室，二氧化硫催化氧化成三氧化硫，反应的化学方程式是：

2S02+O2=(钒催化剂)500度=2S03

3、三氧化硫的吸收阶段，反应装置为吸收塔，化学式为：

SO3+H2O=H2SO4

扩展资料：

浓硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸。在常压下，沸腾的浓硫酸可以腐蚀除铱和钌之外所有金属（甚至包括金和铂），其可以腐蚀的金属单质种类的数量甚至超过了王水。硫酸在浓度高时具有强氧化性，这是它与稀硫酸最大的区别之一。同时它还具有脱水性，难挥发性，酸性，吸水性等。

浓硫酸使用储存注意事项：

1、浓硫酸一般不要大量储存，必要的少量储存由专人保管，储存环境温度不超过35℃，相对湿度不超过85%

2、浓硫酸存在密闭容器中，置于凉爽、干燥、通风处，避免接触氯酸盐、铬酸盐、碳化物、雷酸盐、硝酸盐，金属粉未。

3、防水，避免光照；储存区地面应为耐酸、耐腐蚀的坚固水泥地面，严禁烟火。 

4、储存处应使用防爆类电器设备。

5、禁用金属容器储存

6、稀释或制备溶液时，必须在不断搅拌下将硫酸顺着容器内壁缓慢加入水中，禁止将水加入浓硫酸中，以免沸腾和飞溅。

参考资料来源：百度百科—浓硫酸

参考资料来源：百度百科—接触法