浓硫酸是怎么制造出来的?
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
浓硫酸怎样制备是工业制备
1.稀硫酸制浓硫酸的制法,以氯碱厂干燥过氯气或氯化氢气的稀硫酸为原料,经加热、浓缩、分馏,连续制工业98%硫酸或92.5%硫酸,并蒸馏联产电瓶硫酸
2.稀硫酸制浓硫酸联产电瓶硫酸的制法,用氯碱厂干燥过氧气或者氯化氢气的稀硫酸为原料经加热蒸发、浓缩、分馏制工业级98%硫酸蒸馏联产电瓶硫酸,包括制92.5%工业级硫酸
4CuSO4=加热=4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑
SO2+OH-=SO32-+H20
SO3+H20=H2SO4或
SO3+2SO2+02=3H2SO4
分解步骤:
1.SO3+H20=H2SO4
2.SO2+O2=H2SO3
3.2H2SO3+O2=2H2SO4
CxH2yOy=浓硫酸=xC+yH2O
H2SO4(浓)+SO3=H2S2O7
2H2S2O7+H2O=2H2SO4
①4FeS2+11O2══8SO2+2Fe2O3(高温环境)或者S+O2===SO2(点燃)
②2SO2+O2═2SO3(用五氧化二钒做催化剂且该反应为可逆反应)
③用98%的浓硫酸吸收SO3,形成发烟浓硫酸,
④发烟浓硫酸在经过加水稀释成98%的浓硫酸。
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+O2═2SO3(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+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸)
加水
H2SO4·x
SO3+xH2O═(x+1)H2SO4
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↓(但草酸铁极细比较难以过滤)
NaCl+H2SO4(浓)==Δ==NaHSO4+HCl↑
制得的氯化氢气体通入倒盖在冷水液面上的漏斗,制得浓盐酸。这是利用高沸点酸制挥发性酸原理的方法做到的。
但这个高沸点酸不一定要比挥发性酸酸性强,其实NaHSO4本身就能与NaCl在继续反应!能否反应与H2SO4第二个氢离子酸性无关。
NaHSO4+NaCl==强热==Na2SO4+HCl↑
而之所以能高沸点酸制挥发性酸,是因为熵变与自由能关系(高二有涉及):ΔG=ΔH-TΔS,自由能ΔG<0时反应会自发,而HCl气体熵值ΔS比NaHSO4固体或浓H2SO4都要大,即ΔS为正值。温度T较低时TΔS<ΔH,ΔG>0反应不发生,但加热甚至强热,温度T升高,TΔS>ΔH,即ΔG<0,反应发生,所以即使是磷酸(中强酸)也能够制得HCl甚至HI(酸性比硫酸强)。
这是我亲自总结,不是抄的,望采纳!!!^ ^
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
1.利用浓H2SO4的难挥发性制取挥发性酸(要求制取的气体不能被浓硫酸氧化,像HBr、HI等不行),如
CaF2+H2SO4(浓)=(加热)2HF↑+CaSO4;
2NaCl+H2SO4(浓)=(加热)2HCl↑+Na2SO4(微热则生成HCl和NaHSO4);
2.利用浓H2SO4的脱水性(作催化剂/脱水剂),如
HCOOH=(浓H2SO4,加热约80℃)CO↑+H2O(用HOOC-COOH也可以,不过混有一半的CO2,比较浪费);
CH3CH2OH+H2SO4(浓)=(加热170℃)CH2=CH2↑+H2O(必须控制温度,否则产物不同;加热到140℃分子间脱水可以制乙醚(H5C2OC2H5)蒸气);
3.利用浓H2SO4强氧化性制SO2(是浓H2SO4的还原产物):Cu+2H2SO4=(加热)CuSO4+2H2O+SO2↑。
CO2一般不用H2SO4来制。原因是CO2主要固体反应物块状CaCO3和H2SO4接触在表面反应生成微溶的CaSO4阻碍接触,反应效率低下。用相对容易反应的CaCO3或NaHCO3粉末等成本比较高且反应过快,容易失控。所以一般用块状CaCO3+稀盐酸制CO2。