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
浓硫酸制作方法:
硫酸的原料: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、通过干馏硫酸亚铁晶体得到硫酸;
2、将硫与硝酸钾混合蒸汽加热制出硫酸,在这过程中,硝酸钾分解并氧化硫,令其成为能与水混合并变为硫酸的三氧化硫(SO3);
3、干馏石胆(胆矾)而获得硫酸;
4、黄铁矿(FeS2)被燃烧成硫酸亚铁(FeSO4),然后再被燃烧,变为能在480 °C下分解成氧化铁以及能用以制造任何浓度硫酸的三氧化硫的硫酸铁(Fe2(SO4)3)。
扩展资料:
硫酸具有极高的腐蚀性,特别是高浓度硫酸。高浓度的硫酸不光为强酸性,也具有强烈去水及氧化性质:除了会和肉体里的蛋白质及脂肪发生水解反应并造成严重化学性烧伤之外,它还会与碳水化合物发生高放热性去水反应并将其碳化,造成二级火焰性灼伤,对眼睛及皮肉造成极大伤害。 [3-4]
健康危害: 对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。
口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡,愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。
环境危害: 对环境有危害,对水体和土壤可造成污染。
燃爆危险: 本品助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤及皮肉碳化。
参考资料:百度百科-浓硫酸
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
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)
浓硫酸的制备方法
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。
可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸,此法占率较低。
另一种少为人知的方法是,先把12.6摩尔浓度的盐酸加入焦亚硫酸根(S2O52-),接着把所产生的气体打入硝酸,这会释出棕色/红色的气体,当再无气体产生时就代表反应完成。
工业制法
方法一
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。
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
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)
用98.3%硫酸吸收(吸收塔)
SO3+H2SO4==H2S2O7(焦硫酸)
加水
H2S2O7+H2O==2H2SO4
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。
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。
方法二
制取二氧化硫(沸腾炉)
2
4FeS2+11O2=高温=8SO2+2Fe2O3
将二氧化硫溶于水变成亚硫酸。
亚硫酸氧化得硫酸。
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。
2、制备流程:
(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═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(吸收萃取):H2S2O7+H2O═2H2SO4
(5)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。
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、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。
2、可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸,此法占率较低。
3、另一种少为人知的方法是,先把12.6摩尔浓度的盐酸加入焦亚硫酸根(S₂O₅-),接着把所产生的气体打入硝酸,这会释出棕色/红色的气体,当再无气体产生时就代表反应完成。
扩展资料:
硫酸的应用:
用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门,特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时,电解液就需要使用硫酸,某些贵金属的精炼,也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前,都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。
在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材,都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外,有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前,都要经过用硫酸进行酸洗。在某些金属机械加工过程中,例如镀镍、镀铬等金属制件,也需用硫酸来洗净表面的锈。
参考资料来源:百度百科—硫酸