用硫酸和硫酸钠如何制备硫酸氢钠生产工艺、结晶、烘干工艺?
硫酸氢钠(化学式:NaHSO4),也称酸式硫酸钠。它的无水物有吸湿性。水溶液显酸性,0.1mol/L硫酸氢钠溶液的pH大约为1.4。硫酸氢钠可通过两种方法获得。当一个氢氧根离子和钠离子和一个硫酸分子反应时,就可以得到硫酸氢钠和水。
NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O
氯化钠(食盐)和硫酸可在高温下反应,生成硫酸氢钠和氯化氢气体。
NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl
用途:
金属银的提取;
降低池水的碱度;
在实验室分析土壤和水的样本时作防腐剂;
在实验室中用于制取硫酸。
盐属性:强酸的酸式盐。
酸碱性:水溶液呈酸性。强电解质,完全电离,生成强酸性溶液:
NaHSO4=Na+ +H+ +SO42-
注:硫酸氢根完全电离,成为氢离子和硫酸根离子,是强酸性的。因此可与碱反应。
NaHSO4+NaOH==Na2SO4+H2O
可以与弱酸盐发生复分解反应:NaHSO4+NaHSO3==Na2SO4+SO2↑+H2O
NaHSO4+NaHCO3==Na2SO4+CO2↑+H2O
离子方程式:H++SO42- + HSO3-==SO2↑+H2O+SO42-
H++SO42-+ HCO3-==CO2↑+H2O+SO42-
与氯化钡,氢氧化钡反应:NaHSO4+BaCl2==NaCl+HCl+BaSO4↓
NaHSO4+Ba(OH)2==NaOH+H2O+BaSO4↓
涉及离子方程式:SO42-+Ba2+==BaSO4↓
H++SO42-+Ba2+ +OH-==BaSO4↓+H2O
如果氢氧化钡少量,则方程式表示为:2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O
希望我能帮助你解疑释惑。
1、硫磺经过熔化、澄清、高效过滤后,由硫磺泵加入到焚硫炉。
2、空气经过压缩、干燥、净化后通焚硫炉,与硫磺焚烧生成SO2 气体(炉气)。
3、炉气经过废锅冷却回收蒸汽,再进入除硫反应器,除尽气体中升华硫,得到纯净的SO2含量在20.5%(体积)的气体,进入吸收塔。
4、纯碱配成一定浓度的碱液,与二氧化硫气体反应得到亚硫酸氢钠溶液。
5、亚硫酸钠氢钠溶液采用烧碱中和得到亚硫酸钠溶液。
6、亚硫酸钠溶液进入浓缩器,采用双效连续浓缩工艺。蒸出水分,得到含亚硫酸钠结晶的悬浮液。
7、将浓缩器合格物料放入离心机,实现固液分离,固体(湿品亚硫酸钠)进入气流干燥器,采用热风干燥得到成品。
母液回用到配碱槽,循环使用。
吉至试剂
2020-06-16 15:03上海吉至生化科技有限公司
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硫酸钠(NaSO)是硫酸根与钠离子化合生成的盐,硫酸钠溶于水,其溶液大多为中性,溶水时为碱性,溶于甘油而不溶于乙醇。无机化合物,高纯度、颗粒细的无水物称为元明粉。元明粉,白色、无臭、有苦味的结晶或粉末, 有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。硫酸钠暴露于空气中易吸水,生成十水合硫酸钠,又名芒硝,偏碱性。主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品、饲料等。 在241℃时硫酸钠会转变成六方型结晶。在有机合成实验室硫酸钠是一种最为常用的后处理干燥剂。上游原料包括硫酸,烧碱等。
制备方法:
滩田法:
可利用自然界不同季节温度变化使原料液中的水分蒸发,将粗芒硝结晶出来。夏季将含有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、氯化镁等成分的咸水灌入滩田,经日晒蒸发,冬季析出粗芒硝。此法是从天然资源中提出芒硝的主要方法,工艺简单,能耗低,但作业条件差,产品中易混入泥沙等杂质。
机械冷冻法:
利用机械设备将原料液加热蒸发后冷冻至-5~-10℃时析出芒硝。与滩田法比较,此法不受季节和自然条件的影响。产品质量好,但能耗高。
盐湖综合利用法:
主要用于含有多种组分的硫酸盐-碳酸盐型咸水。在提取各种有用组分的同时,将粗芒硝分离出来。例如加工含碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硼化物及钾、溴、锂的盐湖水,可先碳化盐湖卤水,使碳酸钠转化成碳酸氢钠结晶出来;冷却母液至5~15℃,使硼砂结晶出来;分离硼砂后的二次母液冷冻至0~5℃,析出芒硝。
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。
扩展资料
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
高温
.
2fe2o3+8so2,故答案为:4fes2+11o2
高温
.
2fe2o3+8so2;
(2)由流程中使用的原料和生产过程,从经济效益,流程简便,无污染等因素可知,甲、乙、丙流程可知甲中使用氯气,丙中使用硫化氢是有毒气体,甲中的盐酸、氢氧化钠原理价钱高,丙中的氯气制备,碳酸钠原料价钱高;乙中原料来源丰富,价格低,流程简单,
故答案为:乙;流程乙中原料fes2来源丰富,价格低,工艺流程简单、技术成熟;
(3)①用乙醇对硫粉湿润,便于硫能被水浸润,题干反应接触面积,增大反应速率,提高反应物利用率,若加入的硫粉不用乙醇润湿会降低反应速率,减少产物的产率;
(a)硫粉不用乙醇润湿会降低反应速率,故a正确;
(b)反应条件是用小火加热至微沸,硫粉不用乙醇湿润不需要提高反应温度,故b错误;
(c)硫粉不用乙醇湿润,对溶液ph无影响,所以不改变反应体系的ph值,故c错误;
(d)硫粉反应少得到产物,会减少产量,故d正确;
故答案为:ad;
②溶液中得到晶体的操作是蒸发浓缩,冷却结晶,10℃为60g,冷却到10°c,析出晶体过滤洗涤,干燥得到所需晶体,可得na2s2o3?5h2o晶体,
故答案为:蒸发、浓缩、冷却至10℃结晶、过滤;
③加热过程中亚硫酸钠易被氧化为硫酸钠;依据硫酸根离子的检验方法设计实验进行验证判断,实验方法为:取出少许滤液置于试管,加稀盐酸至溶液呈酸性后,过滤得出s,再往滤液中加bacl2溶液,如有白色沉淀即可证明含有na2so4,
故答案为:na2so4;取出少许滤液置于试管,加稀盐酸至溶液呈酸性后,过滤得出s,再往滤液中加bacl2溶液,如有白色沉淀即可证明含有na2so4;
④若该反应完全得到na2s2o3:m(na2s2o3)=15.1g×
158g?mol?1
126g?mol?1
=18.9g,
若蒸发浓缩得到的30ml溶液为饱和溶液,其所含的na2s2o3:m(na2s2o3)=30ml×1.2g/cm3×
200g
200g+100g
=24g,
18.9g<24g,则该溶液尚未饱和,70℃时没有晶体析出,
故答案为:若该反应完全得到na2s2o3:m(na2s2o3)=15.1g×
158g?mol?1
126g?mol?1
=18.9g,若蒸发浓缩得到的30ml溶液为饱和溶液,其所含的na2s2o3:m(na2s2o3)=30ml×1.2g/cm3×
200g
200g+100g
=24g,18.9g<24g,则该溶液尚未饱和,70℃时没有晶体析出.
同时我也给你补充下分类的一些原则
化学品中文名称: 过硫酸钠
化学品英文名称: sodium persulfate
中文名称2: 高硫酸钠
英文名称2:
技术说明书编码: 541
CAS No.: 7775-27-1
分子式: Na2S2O8
分子量: 238.13
危险特性: 无机氧化剂。与有机物、还原剂、易燃物如硫、磷等接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险。急剧加热时可发生爆炸。
一、为了与有关规范协调,将原规范中的易燃、可燃液体改为“甲、乙、丙”类液体,以利执行。
二、关于甲、乙、丙类液体划分的闪点基准问题。
为了比较切合实际的确定划分闪点基准,对596种甲、乙、丙类液体的闪点进行了统计和分析,情况如下:
1.常见易燃液体的闪点多数为<28℃;
2.国产煤油的闪点在28~40℃;
3.国产16种规格的柴油闪点大多数为60~90℃(其中仅“一35号”柴油闪点为50℃);
4.闪点在60~120℃的73个品种的丙类液体,绝大多数危险性不大;
5.常见的煤焦油闪点为65~100℃。
我们认为凡是在一般室温下遇火源能引起闪燃的液体属于易燃液体,可列入甲类火灾危险性范围。我国南方城市的最热月平均气温在28℃左右,而厂房的设计温度在冬季一般采用12~25℃。
根据上述情况,将甲类火灾危险性的液体闪点基准定为<28℃,乙类定为>28℃至<60℃。丙类定为>60℃。这样划分甲、乙、丙类是以汽油、煤油、柴油的闪点为基准的,这样既排除了煤油升为甲类的可能性,也排除了柴油升为乙类的可能性,有利于节约和消防安全。
三、关于气体爆炸下限分类的基准问题。
由于绝大多数可燃气体的爆炸下限均<10%,一旦设备泄漏,在空气中很容易达到爆炸浓度而造成危险,所以将爆炸下限<10%的气体划为甲类;少数气体的爆炸下限>10%,在空气中较难达到爆炸浓度,所以将爆炸下限≥10%的气体划为乙类。多年来的实践证明基本上是可行的,因此本规范仍采用此数值。
四、关于火灾危险性分类。
为了使用本规范者正确理解、掌握、执行条文,现将生产火灾危险性分类中须注意的几个问题及各项生产特性简述如下:
生产的火灾危险性分类要看整个生产过程中的每个环节,是否有引起火灾的可能性(生产的火灾危险性分类按其中最危险的物质确定)主要考虑以下几个方面:
1.生产中使用的全部原材料的性质;
2.生产中操作条件的变化是否会改变物质的性质;
3.生产中产生的全部中间产物的性质;
4.生产中最终产品及副产物的性质;
许多产品可能有若干种工艺生产方法,其中使用的原材料各不相同,所以火灾危险性也各不相同,分类时应注意区别对待。
各项生产特性如下:
(一)甲类
1.“甲类”第1项和第2项前面已有说明,在此不重述。
2.“甲类”第3项的生产特性是生产中的物质在常温下可以逐渐分解,释放出大量的可燃气体并且迅速放热引起燃烧,或者物质与空气接触后能发生猛烈的氧化作用,同时放出大量的热,而温度越高其氧化反应速度越快,产生的热越多使温度升高越快,如此互为因果而引起燃烧或爆炸。如硝化棉、赛璐珞、黄磷生产等。
3.“甲类”第4项的生产特性是生产中的物质遇水或空气中的水蒸汽发生剧烈的反应,产生氢气或其他可燃气体,同时产生热量引起燃烧或爆炸。该种物质遇酸或氧化剂也能发生剧烈反应,发生燃烧爆炸的危险性比遇水或水蒸汽时更大。如金属钾、钠、氧化钠、氢化钙、碳化钙、磷化钙等的生产。
4.“甲类”第5项的生产特性是生产中的物质有较强的夺取电子的能力,即强氧化性。有些过氧化物中含有过氧基(—O—O一)性质极不稳定,易放出氧原子,具有强烈的氧化性,促使其他物质迅速氧化,放出大量的热量而发生燃烧爆炸的危险。该类物质对于酸、碱、热,撞击、摩擦、催化或与易燃品、还原剂等接触后能发生迅速分解,极易发生燃烧或爆炸。如氯酸钠、氯酸钾、过氧化氢、过氧化钠生产等。
5.“甲类”第6项的生产特性是生产中的物质燃点较低易燃烧、受热、撞击、摩擦或与氧化剂接触能引起剧烈燃烧或爆炸,燃烧速度快,燃烧产物毒性大。如赤磷、三硫化磷生产等。
6.“甲类”第7项的生产特性是生产中操作温度较高,物质被加热到自燃温度以上,此类生产必须是在密闭设备内进行,因设备内没有助燃气体,所以设备内的物质不能燃烧。但是,一旦设备或管道泄漏,没有其他的火源,该物质就会在空气中立即起火燃烧。这类生产在化工、炼油、医药等企业中很多,火灾的事故也不少,不应忽视。
原规范中是“在压力容器内”。我们考虑到有些生产不一定都是在压力容器内进行,故改写为“在密闭设备内”。
(二)乙类
1.“乙类”第l 项和第2项前面已有说明,在此不重复。
2.“乙类”第3项中所指的不属于甲类的氧化剂是二级氧化剂,即非强氧化剂。这类生产的特性是比甲类第5项的性质稳定些,其物质遇热、还原剂、酸、碱等也能分解产生高热,遇其他氧化剂也能分解发生燃烧甚至爆炸。如过二硫酸钠、高碘酸、重铬酸钠、过醋酸等类的生产。
3.“乙类”第4项的生产特性是生产中的物质燃点较低、较易燃烧或爆炸,燃烧性能比甲类易燃固体差,燃烧速度较慢,同时也可放出有毒气体。如硫磺、樟脑或松香等类的生产。
4.“乙类”第5项的生产特性是生产中的助燃气体虽然本身不能燃烧(如氧气),在有火源的情况下,如遇可燃物会加速燃烧,甚至有些含碳的难燃或不燃固体也会迅速燃烧,如1983年上海某化工厂,在打开一个氧气瓶的不锈钢阀门时,由于静电打火,使该氧气瓶的阀门迅速燃烧,阀心全部烧毁(据分析是不锈钢中含碳原子)。因此,这类生产亦属危险性较大的生产。
5.“乙类”第6项的生产特性是生产中可燃物质的粉尘、纤维、雾滴悬浮在空气中与空气混合,当达到一定浓度时,遇火源立即引起爆炸。这些细小的物质表面吸附包围了氧气。当温度提高时,便加速了它的氧化反应,反应中放出的热促使它燃烧。这些细小的可燃物质比原来块状固体或较大量的液体具有较低的自燃点,在适当的条件下,着火后以爆炸的速度燃烧。如某港口粮食筒仓,由于风焊作业使管道内的粉尘发生爆炸,引起21个小麦筒仓爆炸,损失达30多万元。另外,有些金属如铝、锌等在块状时并不燃烧,但在粉尘状态时则能够爆炸燃烧。如某厂磨光车间通风吸尘设备的风机制造不良,叶轮不平衡,使叶轮上的螺母与进风管摩擦发生火花,引起吸尘管道内的铝粉发生猛烈爆炸,炸坏车间及邻近的厂房并造成伤亡。
另外,本规范在条文中加入了“丙类液体的雾滴”。因从《石油化工生产防火手册》、《可性气体和蒸汽的安全技术参数手册》和《爆炸事故分析》等资料中查到,可燃液体的雾滴可以引起爆炸。如1966年11月7日,日本群马县最北部利根河上游的水利发电厂的建筑物内发生了猛烈的雾状油爆炸事故。据爆炸后分析,该建筑物内有一个为调整输出8万kW的水利发电机进水阀用的压油缸。以前该缸是在大约18kg/cm2的压力下使用,而发生事故时是第一次采用70kg/cm2的压力。据计算空气从常压绝热压缩到70kg/cm2时,其瞬时温度上升可达700℃以上,而该缸内油的自燃温度是235℃,且缸内的高压空气中的氧密度是相当高的,故此使缸内的油着火。由于着火使缸内压力异常上升,人孔法兰盖的垫片被冲开,雾状油从这个间隙喷到外面,当达到爆炸浓度后,浮游状态的油雾滴在空气中发生了猛烈爆炸,当场炸死3人,其余人被冲击波推出去发生骨折或烧伤。
(三)丙类
1.“丙类”第1 项在前面已有说明,在此不重述。
2.“丙类”第2项的生产特性是生产中的物质燃点较高,在空气中受到火烧或高温作用时能够起火或微燃,当火源移走后仍能持续燃烧或微燃。如对木料、橡胶、棉花加工等类的生产。
(四)丁类
1.“丁类”第l 项的生产特性是生产中被加工的物质不燃烧,而且建筑物内很少有可燃物。所以生产中虽有赤热表面、火花、火焰也不易引起火灾。如炼钢、炼铁、热轧或制造玻璃制品等类的生产。
2.“丁类”第2项的生产特性是虽然利用气体、液体或固体为原料进行燃烧,是明火生产,但均在固定设备内燃烧,不易造成火灾,虽然也有一些爆炸事故,但一般多属于物理性爆炸。这类生产如锅炉、石灰焙烧、高炉车间等。
3.“丁类”第3项的生产特性是生产中使用或加工的物质(原料、成品)在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难微燃、难碳化,当火源移走后燃烧或微燃立即停止。而且厂房内是常温,设备通常是敞开的。一般热压成型的生产。如铝塑材料、酚醛泡沫塑料的加工等类型的生产。
(五)戊类
“戊类”生产的特性是生产中使用或加工的液体或固体物质在空气中受到火烧时,不起火、不微燃、不碳化,不会因使用的原料或成品引起火灾,而且厂房内是常温的。如制砖、石棉加工、机械装配等类型的生产。
五、附注
(一)注①中指的是生产过程中虽然使用或产生易燃、可燃物质,但是数量很少,当气体全部放出或可燃液体全部气化也不能在整个厂房内达到爆炸极限,可燃物全部燃烧也不能使建筑物起火,造成灾害。如机械修配厂或修理车间,虽然使用少量的汽油等甲类溶剂清洗零件,但不会因此而产生爆炸,所以该厂房不能按甲类厂房处理,仍应按戊类考虑.
参考资料:http://www.safe001.com/2004/guobiao/m2004051810z.htm
我的回答望满意
| (1)11.7 g; (2)蒸发皿; (3)35℃(33~40℃均可得分); (4)加热法;取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净。(5)重结晶 |
| 由Cl元素守恒可得(1)中所需NaCl为11.7 g;(2)蒸发皿;(3)由溶解度曲线易知合适温度为35℃(33~40℃均可得分);(4)加热法;取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净。(5)重结晶 |
| 10.7g |
| 53.5g/mol |
(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯等,故答案为:蒸发皿;
(3)根据硫酸钠的溶解度曲线不难看出,在低于40℃时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大,高于40℃时硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小;由两物质的溶解度曲线不难看出,只有在35~45℃时,氯化铵的溶解度小于硫酸钠的溶解度,故答案为:35℃(33℃~40℃均可);
(4)根据氯化铵受热时分解生成了氨气和氯化氢气体,可用加热法检查NH4Cl产品是否纯净,操作是:取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净,故答案为:加热法;
(5)氯化铵加热易分解,硫酸钠加热难以分解,将样品加热,收集试管口物质,可将二者分离,故答案为:加热样品,并收集试管口产物.;
一、工艺过程 :
1、硫酸二甲酯、 硫氢化钠 、气体净化、 一级吸收、 二级吸收、 三级吸收 甲硫醇发生器内加入定量的70℃左右的硫氢化钠,系统抽真空到微负压后,滴加硫酸二甲酯,在PH7~8的中性条件下即反应产生甲硫醇气体和硫酸钠水溶液。
2、甲硫醇气体经真空抽吸到负压吸收器用碱液吸收,在负压吸收后再进一步用液碱三级正压吸收器吸收残余的甲硫醇气体,过程中液碱由最后一级吸收器加入,多级逆流吸收甲硫醇气体,以确保产品收率和甲硫醇气体的吸收充分,为确保甲硫醇的吸收完全,尾气再进一步经IVP活性炭为吸附剂的吸附装置吸收完全,尾气达标后高空排放。
3、甲硫醇发生器中副产的硫酸钠水溶液经降温后,硫酸钠结晶析出,经离心甩干,固体十水硫酸钠
4、离心后的滤液为含有少量硫酸钠和微量甲硫醇的废水,送废水处理工序。
二、生产甲硫醇的条件为:以活性氧化铝为主催化剂,反应温度280-450℃,反应压力0.74-0.25MPa。
三、生产方法
1、工业生产:采用卤代烃与硫氢代碱(或硫脲);烯烃与硫化氢生产硫醇的方法。
2、实验室生产:将水加入反应锅,在搅拌下加入硫脲,滴加硫酸二甲酯。当温度自然长到80-90℃时,再加热至120℃,反应至物料呈粘稠状为止。经放料;冷却;得到甲基硫脲酸盐滤饼,然后控制温度50-60℃,向甲基异硫脲硫酸盐滴加氢氧化钠溶液,即生成甲硫醇。
甲硫醇钠是一种外观为无色透明的液体,有臭味,为强碱性液体,可作为农药、医药、染料中间体的原料,硫化氢中毒的解毒剂。