硫酸工业生产流程

其实一般锅炉产生的高温蒸汽、将液硫输送到焚硫炉进行燃烧（燃烧所需空气利用风机输送，利用浓硫酸的干燥性，对风进行干燥，利用98%的浓硫酸进行吸收，空气在进入焚硫炉前、燃烧所得炉气在转化塔里面进行转化（so2-so3的过程），也就是转化工段，其实一般工艺上高温蒸汽是很宝贵的，用以生产高温蒸汽。4、在吸收塔里面。

注意：全程的保温系统必须要做好，必须经过干燥塔）3，也就是干吸工段，所以一般在焚硫炉尾部都会连接一锅炉，我可以告诉你方法，1、讲硫磺熔为液体状态，必须过滤掉杂质（防止在焚硫炉里面燃烧产生杂质气体）2我是在化工厂上班的。对于工艺硫磺制酸

国外用硫磺制气 而中国缺乏硫磺 用黄铁矿FeS2

反应方程式 4FeS2 + 11O2 =△= 2Fe2O3 + 8SO2

第二步 在接触室里发生 在常压（压强越大转化率越高，但这会让设备投入更多，增加成本，又因为在常压下转化率已经很高，故条件为常压)下 温度大概在500摄氏度（因为此时转化率比较高，且是催化剂 V2O5 活性最强的时候）

2SO2+O2=2SO3

第三步 在吸收塔里 用98.3%的浓硫酸吸收SO3 若用水就会产生酸雾 影响吸收效果

H2O+SO3=H2SO4

如下图所示：

纯硫酸一般为无色油状液体，密度1.84 g/cm³，沸点337℃，能与水以任意比例互溶，同时放出大量的热，使水沸腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫，最终变成为98.54%的水溶液，在317℃时沸腾而成为共沸混合物。

硫酸的沸点及粘度较高，是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高，因此它是电解质的良好溶剂，而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃，加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。

硫酸的主要用途有：

1、冶金及石油工业

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。

2、解决人民衣食住行

用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝，它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴。

3、巩固国防

某些国家硫酸工业的发展，曾经是和军用炸药的生产紧密连结在一起的。无论军用炸药（发射药、爆炸药）或工业炸药，大都是以硝基化物或硝酸酯为其主要成分。

4、原子能工业及火箭技术

原子反应堆用的核燃料的生产，反应堆用的钛、铝等合金材料的制备，以及用于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金，都和硫酸有直接或间接的关系。

5、土壤改良

在农业生产中，越来越多地采用硫酸改良高pH值的石灰质土壤。过去20年来，尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛施用。

参考资料来源：百度百科-硫酸

2SO2+O2===(高温高压催化剂、一般为V2O5，不过要注意除去使催化剂中毒的物质）=2SO3

H2SO4（浓）+SO3====H2SO4.SO3(发烟硫酸）最后将发烟硫酸与一定量的稀硫酸混合，可配置不同浓度的硫酸，未反应反应的SO2继续催化氧化

最后要注意除尾气

二、催化氧化：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。

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。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。

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+（1/2）O2 SO3 ΔH=-99.0kJ

钒催化剂是典型的液相负载型催化剂，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，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℃。

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。

三、吸收：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 ΔH=-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500×10-6，尾气可直接排入大气；而一次转化工艺的吸收塔尾气中的二氧化硫浓度高达2000×10-6～3000×10-6，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。

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。

硫酸的各种生产方法，如用硫铁矿生产硫酸、用硫磺生产硫酸、用冶炼烟气生产硫酸、用石膏与磷石膏生产硫酸、用硫化氢气体或脱硫废液生产硫酸、用高浓度二氧化硫生产硫酸。

2SO2+O2=（催化剂加热）2SO3 催化氧化

SO3+H2O=H2SO4 H2SO4的生成

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。

二、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