工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔.在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化
(1)燃烧黄铁矿反应,反应物为FeS2和O2,生成物为Fe2O3和SO2,根据化合价升降法配平,FeS2+O2--Fe2O3+SO2 ,FeS2中Fe为+2价,S为-1价,O2中O为0价,Fe2O3中Fe为+3价、O为-2价,SO2中S为+4价、O为-2价,
FeS2中:铁元素上升1价,硫元素上升5价×2,则总共上升11价,
O2中:氧元素降低2价×2,则总共降低4价.所以FeS2前计量数为4,O2前计量数为11,再根据原子守恒,配出Fe2O3前计量数为2,SO2前计量数为8,
则方程式为4FeS2+11O2
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(2)在装置乙中二氧化硫和氧气发生催化氧化,所以装置乙相当于接触室;丙在实验中是用来吸收二氧化硫的,所以相当于吸收塔;故答案为:接触室、吸收塔;
(3)SO3如果用水吸收,发生反应:SO3+H2O═H2SO4,该反应为放热反应,放出的热量易导致酸雾形成;而浓硫酸的沸点高,难以气化,不会形成酸雾;所以丙中无酸雾,丁中有酸雾;故答案为:无酸雾、有酸雾;
(4)根据方程式2SO2+O2?2SO3判断,增大压强对平衡向正方向移动,二氧化硫的转化率增大;常压下SO2的转化率已经很大,增大压强转化率变化不大;故答案为:增大、常压下SO2的转化率已经很大.
4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2 ----在沸腾炉中进行
2SO2(气) + O2(气) = 2SO3(气)+196.6kJ-----在接触室进行
SO3 + H2O ==H2SO4 -----在吸收塔中进行!
只要是和硫酸接触的到地方都会,还有SO2烟气的地方
1、焚矿炉里面的转到的耙子,由于接触的是800多度的SO2和空气混合物,腐蚀很严重,可以用高铬铸铁类耐高温材料
2、干燥塔里面吹空气的鼓风机,一般都是碳钢材料,但很多硫酸厂空气中都带有些酸雾,所以也容易腐蚀,可以鼓风机叶片上刷些耐酸漆
3、输送燃烧炉气体的管道 ,一般都需要内衬耐火砖
4、洗涤塔、转化器 换热器都会有,一般都将壁增厚
5、输送稀、浓硫酸的泵腐蚀都很大,需要采用高合金的材质或铅等
304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料,防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好,能高到到1000-1200度。304不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸,在实验中得出:浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中,304不锈钢具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。
对三氧化硫,含湿量和温度高的情况下,304够呛,腐蚀量有可能超过1mm每年。对于稀硫酸,不管何种浓度,温度超过50度,304均无法耐受;当浓度超过50%时,无论何种温度,对304的腐蚀量超过1mm/年,也不适合。
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在配置硫酸过程中,浓硫酸遇水大量放热,可发生沸溅,具有强腐蚀性和吸水性。必须在容器中先泵入水,然后缓慢加入浓硫酸,设备周边需要配置通风装置,操作人员需佩戴皮围裙,护目镜,雨靴等防护用品
若发生皮肤接触,立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗15分钟然后涂抹碳酸氢钠(俗称小苏打)就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或胜利盐水冲洗至少15分钟,就医。
吸入: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,就医。
酸泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区并进行隔离,严格限制出入,应急处理人员戴自给正压式呼吸器,防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物,尽可能切断泄漏源。小量泄漏用砂土、干燥石灰或苏打灰混合,也可以用大量水冲洗。洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收窖,用泵转移到槽车或专用收集器内回收或运至废物处理厂处置。
食入:用水漱口给饮牛奶或蛋清就医。
管理制度:
需要设定专人负责;
使用记录要详细;
酸罐需有明显标识;
放酸阀平时需要锁定,钥匙由专人保管。
70度以下的浓硫酸,是不会对碳钢造成很明显的腐蚀的,当然温度越高危险性越大!
另外碳钢只适合做储存设备而不适合做输送管道,如果非要用碳钢输送的话,要严格控制流速和湍流.
在一定的温度下 ,稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随浓度的提高而增强达到一定浓度后 ,腐蚀速率随浓度的提高而急剧下降。硫酸的腐蚀的另一个特点是,同一浓度的硫酸随着温度的增加 ,腐蚀性会大大增加。硫酸的腐蚀性除与浓度和温度有关外,酸中的杂质对腐蚀也有很大的影响。此外,一些物理因素如介质流速、固相颗粒、结垢等也影响腐蚀性。
API581中对于硫酸的腐蚀速率有一个推荐表,老美的东西用在国内不能说完全准确但是具有参考价值
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