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硫酸和盐酸及硫磺的生产工艺

发表时间:2025-02-10

硫酸最重要的工业制法是接触法。
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,用来促使二氧化硫氧与氧气反应生成三氧化硫。这个反应是可逆反应。主要方程式:    2SO2+O2 ?2SO3
(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。               
吸收方程式:    SO3+H2O=H2SO4(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%的硫酸反应产生硫酸铵,放出二氧化硫气体。硫酸铵可制成肥料,放出的二氧化硫可用于制液体二氧化硫。

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