世界各国硫酸产量排名
硫酸是重要的基本化工原料之一,被称为“工业之母”。在中国共产党的领导下,中国硫酸工业经历了几代人的奋斗与拼搏,实现了从小到大、从弱到强,目前已成为产品品种齐全、技术装备领先、工艺水平成熟的硫酸工业强国,产业规模位居世界第一。
我国硫酸工业在工艺技术、产业规模、装备水平、环保水平、节能减排、资源综合利用等诸多方面取得了显著成绩。回首我国硫酸工业的发展历史,建国初期是硫酸工业发展的第一阶段。那时我国尚处于以硫铁矿制酸为主的基础筑造时期,也是在那时我国硫酸产业规模飞速跃进。1949年我国硫酸产量仅有4万吨,大部分硫酸厂处于停滞状态,经过三年的恢复建设后,我国的硫酸产量实现增长。在1949年~1978年的29年间,我国硫酸产量每年平均增长19.3%,1978年中国硫酸产量达到了661万吨,成为继美国和苏联之后的硫酸超级大国。
1978~1990年,强劲的需求驱动硫酸工业快速发展,我国硫酸产业规模成功跨入千万吨级时代。也是在这个时期,我国硫酸工业在不断发展过程中形成了具有自主开发创新能力的设计院、科研院所和大专院校,逐步建立起了一支成熟的硫酸生产队伍。同时,建设了一批装备先进、创新能力强的硫酸设备制造企业,这些都为硫酸工业发展奠定了基础。
1991~2003年间,我国硫酸工业先以硫铁矿制酸为主平稳增长,再以硫黄制酸和冶炼酸为主高速发展。正是在前期不断的发展与进步中,以及在硫黄制酸和冶炼酸的大力推动下,2003年我国硫酸总产量达到3370.7万吨,超越美国的3270万吨,跃居世界第一位,占到世界硫酸总产量的19.3%。
2004~2018年是我国硫酸行业推陈出新、稳固发展的15年。这一时期,我国硫酸产量继续高速增长,尤其是硫黄制酸和冶炼酸飞速发展。2018年硫黄制酸产量达到4432万吨,是2004年的2.7倍。在这一时期,得益于余热回收技术的推广,我国硫酸工业在绿色发展方面进步明显,获得了能源工厂的美誉。到2018年,硫铁矿制酸、硫黄制酸回收高中低温余热产中低压蒸汽8248万吨,相当于节约标煤1145万吨,减排二氧化碳3102万吨。2011~2018年,我国硫黄制酸和硫铁矿制酸回收余热产蒸汽8亿吨,相当于节约标煤1.1亿吨,减排二氧化碳2.8亿吨。
如今我国的硫酸工业正快步走向世界。根据海关统计,2018年我国累计出口硫酸128.1万吨,创下历史新高;净出口硫酸32.8万吨,首次成为硫酸净出口国。我国硫酸远销摩洛哥、智利、印度、菲律宾、印度尼西亚、纳米比亚、澳大利亚、巴西等国,为世界工业的发展作出贡献。
在产能方面,截至2019年年底,我国硫酸年产能达到1.24亿吨,较“十二五”末增长0.6%。2019年全国硫酸产量达到9736.3万吨,较“十二五”末增长0.7%,占世界硫酸总产量的37.6%,稳居世界第一位
B |
正确答案:B B、正确,该反应用的原理是:高沸点制低沸点。 |
微热 |
故选:B.
(2)铅室法:取硫化铁或硫,置于特制炉中烧灼,导其所生之二氧化硫气体,和以水蒸气、空气及氧化氮而入铅室。氧化氮制自氨之氧化成以硫酸分解智利硝石而得。在铅室中之作用,最初一步为二氧化硫、氧化氮、氧气、水蒸气的结合,生成氮,氮氨基酸(NITROSYLSULPHURIC ACID),因水分的存在,立即分解为硫酸,重新放出氧化氮。二氮化硫所以变为二氧化硫者,乃二氧化硫与氮的各种氧化物作用而来,继即硝基硫酸(nitrosulphurie acid)及氮氧基硫酸。由此法所得的铅室酸须再用铅,铂,瓮,耐酸饯,熔制石英,耐酸砖等材料所制的器具蒸浓之。
(3)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。
2.接触氧化:2SO2+O2==2SO3
3.三氧化硫的吸收:SO3+H2O==H2SO4
②氨氧化法制硝酸[工业制法]:
工业制法原料:NH3
,水,空气.
设备:氧化炉,吸收塔.硝酸的工业制法历史上曾用智利硝石与浓硫酸共热制取。现改用氨氧化法制取,其法以氨和空气为原料,用Pt—Rh合金网为催化剂在氧化炉中于
800℃进行氧化反应,生成的NO在冷却时与O2生NO2,NO2在吸收塔内用水吸收在过量空气中O2的作用下转化为硝酸,最高浓度可达50%。制浓硝酸则把50%HNO3与Mg[NO3]2或浓H2SO4蒸馏而得。
主要反应为:4NH3
+
5O2
=催化剂+强热=
4NO
+
6H2O
[氧化炉中];2NO
+
O2
=
2NO2
[冷却器中];
3NO2
+
H2O
=
2HNO3
+
NO
[吸收塔];
4NO2
+
O2
+
2H2O
==
4HNO3
[吸收塔]。
从塔底流出的硝酸含量仅达50%,
不能直接用于军工,染料等工业,
必须将其制成98%以上的浓硝酸.
浓缩的方法主要是将稀硝酸与浓硫酸或硝酸镁混合后,
在较低温度下蒸馏而得到浓硝酸,
浓硫酸或硝酸镁在处理后再用.
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]