硫酸 硫酸盐和硫酸的工业制法
一、硫酸的工业制法——接触法
22、尾气的吸收，可用氨水吸收
2NH 3 + H 2O + SO 2 = (NH 4)2SO 3 NH 3 + H 2O + SO 2 = NH 4HSO 3
将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH 4)2SO 4，并回收了SO 2。
3、生产简要流程
4、有关物质纯度、转化率、产率的计算
物质的纯度
不纯物中所含纯物质的质量
不纯物质的总质量
?100%
5、多步递进反应的关系式计算法
遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。
二、浓硫酸的特性
硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。稀硫酸具有酸类的通性（H +的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。
1、浓硫酸的吸水性
浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H 2SO 4·nH 2O （n = 1,2,4,6,8）。同时放出大量的热。这些水合物很稳定。利用浓H 2SO 4的吸水性，可以做干燥剂。浓H 2SO 4能干燥H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。
2、浓硫酸的脱水性
浓硫酸能把纸张、木材、蔗糖等有机物中的氢、氧元素，按水分子里的氢、氧原子个数比（2∶ 1）脱出，使其碳化。如： C 12H 22O 11 浓
H SO 24?→??? 12C + 11H 2O (蔗糖)
3、浓硫酸的氧化性
硫酸分子中S 6
+有较强的得电子能力，故浓硫酸有较强的氧化性，加热时其氧化性增强。
（1）与金属的反应：在加热的条件下，绝大部分金属（除Pt 、Au 外）能被浓H 2SO 4氧化到高价态，同时H 2SO 4被还原成SO 2（一般情况下），反应中没有氢气生成。
Cu + 2H2SO4 (浓) CuSO4 + SO2↑ + 2H2O Hg + 2H2SO4 (浓) HgSO4 + SO2↑ + 2H2O
Zn + 2H2SO4 (浓) ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O
（2）常温时浓H2SO4使铁、铝钝化。加热时铁、铝可与浓硫酸剧烈反应。
2Fe + 6H2SO4 (浓) Fe2 (SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O 2Al + 6H2SO4 (浓) Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O （3）与非金属的反应
C + 2H2SO4 ( 浓) 2SO2↑ + CO2↑+ 2H2O S + 2H2SO4 (浓) 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4(浓) 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
（4）与具有还原性的化合物反应
H2S + H2SO4 (浓) = S + SO2↑ + 2H2O 2HBr + H2SO4 (浓) = Br2↑ + SO2 ↑ + 2H2O
8HI + H2SO4(浓) = 4I2 + H2S ↑ + 4H2O
5、硫酸的性质与作用的联系
（1）硫酸的酸性实际上就是硫酸中H+的性质
Zn + H2SO4 (稀) = ZnSO4 + H2↑CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O （2）硫酸可与弱酸盐反应，表现出硫酸的强酸性
FeS + H2SO4 (稀) = FeSO4 +H2S ↑Ca3(PO4)2 + 3H2SO4(浓) 3CaSO4↓ + 2H3PO4
2CH3COONa + H2SO4(浓) = Na2SO4 + 2CH3COOH
（3）硫酸的难挥发性（或称高沸点性）可以用硫酸与易挥发酸的盐反应来制取易挥发的酸，或者说可以用硫酸与低沸点酸的盐反应来制取低沸点的酸。
NaCl (固) + H2SO4 (浓) NaHSO4 + HCl ↑2NaCl(固) + H2SO4 (浓) Na2SO4 + 2HCl↑
NaNO3(固) + H2SO4 (浓) NaHSO4 + HNO3↑
在这些反应中是硫酸的难挥发性（即高沸点性）与酸性的共同表现。
（4）硫酸的稳定性：硫酸对热的稳定性强，可以用硫酸与不稳定酸的盐反应来制取不稳定酸。
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2↑Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2↑
不稳定酸分解后可得到相应的气体。
（5）浓H2SO4的吸水性：在实验室用浓H2SO4做干燥剂；或把少量研细的胆矾放入浓H2SO4中，胆矾会逐渐变为白色。这些都是浓H2SO4吸水性的表现。
（6）浓H2SO4的脱水性：浓H2SO4使蔗糖、纤维素等碳化，是浓H2SO4脱水性的表现。
（7）浓H2SO4与C、S、H2S、HBr、HI等反应时，只表现出氧化性。
（8）浓H2SO4与Cu、Ag等金属反应，或与NaBr、FeS等还原性化合物反应时，是浓H2SO4的氧化性与酸性的共同体现。
2NaBr + 3H2SO4 (浓) = 2NaHSO4 + Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
2FeS + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 2S ↓ + 3SO2↑ + 6H2O
三、硫酸根离子的检验
1、所用试剂：BaCl2溶液（或Ba(NO3)2溶液）和稀盐酸。
2、原理：Ba2+与SO42－结合生成的BaSO4，即不溶于水也不溶于稀HCl或稀HNO3。
3、操作方法：取样→加试剂→观察与描述现象→根据现象得出结论。
4、加入试剂的顺序，为了防止溶液中可能存在的Ag+、SO32－、CO32－等离子的干扰，应在待检液中先加入足量稀HCl，若无沉淀和气泡时，再加入BaCl2溶液，此时若出现白色沉淀，则可肯定原试液中必
定含有SO42－。
硫酸工业转化工艺 硫酸生产过程中转化是核心，转化率高，硫的利用率高，环境污染小；反之不仅硫的损失大，而且会给环境造成危害。转化率的高低与转化过程所选择的转化流程有关，不同的转化流程，可能达到的最终转化率不同，硫的利用率及尾气中有害气体的含量不同。 转化流程选择的主要依据是生产中所采用的催化剂、进转化器的二氧化硫浓度及氧硫比、要求的总转化率等。转化流程可分为“一转一吸”“两转两吸”和两大类。 1、“一转一吸”流程。“一转一吸”流程亦为一次转化一次吸收工艺。由于受催化剂用量及平衡转化率的限制，该工艺可能达到的最终转化率为97 %～98 % ，显然此转化率下，硫的利用率不够高，尾气中二氧化硫的含量远远超过排放标准，需进行尾气回收。目前国内只有部分采用低浓度冶炼烟气制酸( 入转化工序二氧化硫浓度低于 6 %) 的企业采用此流程。由于用碱性物质回收尾气产生的亚硫酸盐销路有限、用氨—酸法回收尾气副产品硫铵母液运输不便及销售困难，一些企业计划将“一转一吸”改为“两转两吸”从而使尾气直接达标排放。 2“两转两吸”流程按环保要求，除了有条件采用尾气回收工艺及气体浓度较低且规模较小的装置以外，一般硫酸装置都应采用“两转两吸”的转化流程。“两转两吸”流程为两次转化两次吸收工艺，可能达到的最终转化率大于99.5 % 。该工艺的总转化率受第一次转化率和第二转化率的制约。第一次转化常用两段或三段催化剂床层来完成，其中第一段的转化率受出口温度的限制，若第一次转化采用两段，则仅是第二段来保证第一次转化率；若第一次转化采用三段，则是以第二、第三段两段保证第一次的转化率。随着要求的总转化率的提高，对第一次转化率的要求亦在提高。对第二次转化有用一段和两段催化剂床层之分。若用一段，该段催化剂床层既要兼顾反应速率又要兼顾第二次转化率是难于两全的；若采用两段，则以前一段满足反应速率，以后一段满足转化率，这可使第二次转化率提高3 %左右，且对第一次转化率的波动有一定的承受能力。该第一、二次转化所采用段数的组合可有“2 + 1”三段转化、“2 + 2”、“3 + 1”四段转化和“3 + 2”五段转化流程。“3 + 1”与“2 + 2”组合方式相比，前者由于经过三段转化后进行中间吸收，在吸收塔中将有更多三氧化硫从系统中移走，
一.硫酸 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（吸收塔） H2S2O7+H2O═2H2SO4 主要方程式4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 环境污染so2的废气排放导致酸雨 注意事项：在接触氧化阶段，SO2在一定温度（400～500℃）和催化剂存在的条件下，被空气中的O2氧化为SO3。由于在常压下SO2转化为 SO3的转化率已经很高，而且催化剂要求较高的反应温度，所 以一般不采用高压、低温的反应条件。 在三氧化硫的吸收阶段，反应的本质是SO3与H2O化合生成 H2SO4。但由于用H2O吸收SO3会形成不利于吸收的酸雾， 所以工业上用98.3％的硫酸来吸收SO3，然后再稀释成所需浓 度的硫酸。 在制硫酸是，矿石需要粉碎：空气足量：沸腾炉出来的SO2需 经过除尘、洗涤、干燥等：接触式在工作过程中，利用热交换 器原理。 尾气处理：一般采用氨水吸收法。 二.硝酸 原理主要方程式 氨氧化法制硝酸,
工业制法原料:NH3 ,水,空气. 主要反应为：4NH3 + 5O2 =催化剂+强热= 4NO + 6H2O [氧化炉中]；反应条件：800度高温，催化剂铂铑合金作用下） 2NO + O2 = 2NO2 [冷却器中]； 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO [吸收塔]； 4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 [吸收塔]。 三盐酸 原理主要方程 工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合， 然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。 H2+Cl2=2HCl（反应条件：点燃） 然后用水吸收 在合成塔内完成 环境污染 在氯气和氢气的反应过程中，有毒的氯气被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染。在生产上，往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应 四纯碱制法 原理主要方程式 侯氏制碱法又名联合制碱法 （1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 （2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ （3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑ 即：①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ ②2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2 五烧碱制法 原理主要方程式 （1）过滤海水 （2）加入过量氢氧化钠，去除钙、镁离子，过滤 Ca2++2OH-==== Ca(OH)2↓（Ca(OH)2微溶，可出现浑浊现象） Mg2++2OH-==== Mg(OH)2↓ （3）利用反渗透膜法生产技术出去盐水中的SO4 2- （4）加入过量碳酸钠，去除钙离子、过量钡离子，过滤 Ca2++ CO32-==== CaCO3↓ Ba2++ CO32-==== BaCO3↓ （5）加入适量盐酸，去除过量碳酸根离子 2H+ +CO32-==== CO2↑ + H2O
以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺 董子玉 1．概述 （1）硫酸的用途和产品规格 硫酸是重要的化工产品，用途十分广泛。工业硫酸是指SQ与H20以一定比例混合而成的化 合物，分为稀硫酸（H2SQ含量65%和75%）浓硫酸（H2SO含量92.5 %和98%和发烟硫酸（游离S03 含量20%）。 （2）硫酸生产的原料 生产硫酸的原料主要有硫磺、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物。硫磺是理想原料（含硫99.5%），原料纯，流程简单、投资少、成本低。 硫铁矿是世界上大多数国家生产硫酸的主要原料。分有普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含 煤硫铁矿。硫酸盐有石膏（CaSQ）芒硝（N82SQ）和明矶石［KA13（QH）6（SQ4）2］等，这些原料生产硫酸，还可生产其它产品。 含硫废物指冶金厂、石油炼制副产气及低品位燃料燃烧废气中的SQ,炼焦的焦炉气和 合成氨厂半水煤气中的HS,及金属加工的酸洗液、炼厂的废酸与废渣。 （3）硫酸生产的方法 接触法制硫酸基本反应 （1）S0 2的制取将硫铁矿焙烧，制取S02 2．二氧化硫炉气的制造
(1) 硫铁矿的预处理 块状硫铁矿和含煤硫铁矿需破碎和筛分。大矿石破碎至35-45m m以下，再细碎，使碎粒小于3-6mm送入料仓或焙烧炉。 (2) 硫铁矿的焙烧 焙烧操作条件 a .温度焙烧温度控制在850—950r0 b ．矿粒度 c .氧浓度氧浓度过高，生成的SO2在Fe2O3的催化作用下变为SO3生成的酸雾多，加重净化负荷。 焙烧设备焙烧是在焙烧炉中进行。焙烧炉有块矿炉、机械炉、沸腾炉等几种型式，我国广泛使用沸腾炉。 (3) 炉气净化 ①净化的目的和指标 工艺流程不同，净化指标有所差别，我国规定的标准(mg?m-3)如下： 水分V 100;尘V 2;砷V 5;氟V 10;酸雾：一级降雾v 35, 二级电降雾v 5。 ②净化原理及设备 根据炉气中杂质的种类和特点，可用U形管除尘、旋风降尘、水洗(或酸洗)、电除尘、
硫酸生产工艺流程简述 本项目采用以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺。它的主要工序包括硫铁矿的焙烧、炉气的净化、气体的干燥、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收。基本工艺流程图如下： 1-沸腾焙烧炉；2-空气鼓风机；3-废热锅炉；4-旋风除尘器；5-文氏管；6-泡沫塔；7-电除雾器；8-干燥塔；9-循环槽及酸泵；10-酸冷却器；11-二氧化硫鼓风机；12，13，15，16-气体换热器；14-转化器；17-中间吸收塔；18-最终吸收塔；19-循环槽及酸泵；20-酸冷却器 经过破碎和筛分的硫铁矿或经过干燥的硫铁矿，送入沸腾焙烧炉l下部的沸腾床内，与经空气鼓风机2从炉底送人的空气进行焙烧反应。生成的二氧化硫炉气从沸腾炉顶部排出，进入废热锅炉3。矿渣则从沸腾床经炉下部的排渣口排除。
炉气在废热锅炉内冷却到约3500C，用以生产3.82Mpa、450摄氏度的过热蒸汽。主要的蒸汽蒸发管束设在废热锅炉内。装设在焙烧炉沸腾床内的冷却管也作为废热锅炉热力系统的一部分，与锅炉的汽包连接，用以回收部分焙烧反应热。 从废热锅炉出来的炉气，还含有相当数量的矿尘，经旋风除尘器4初步除尘后，进入净化系统。废热锅炉、旋风除尘器除下的矿尘，与沸腾焙烧炉排出的矿渣一起送往堆渣场，等待进一步处理或出售。净化系统包括文氏管5、泡沫塔6和电除雾器7。文氏管对炉气进行除尘和降温，炉气经文氏管后，其中绝大部分矿尘被除去。泡沫塔对炉气进一步除尘、降温。在文氏管和泡沫塔中，炉气中所含的微量三氧化硫，从硫酸蒸汽形态转变成酸雾；砷、硒和其他一些金属的氧化物则成为固态粒子，从气相中分离出来；它们一部分与炉气中残存的微量矿尘一起被洗涤除去，另一部分随气体进入电除雾器，在高压静电作用下被清除干净。 通常，控制出净化系统的炉气温度在400C以下，以保证干燥-吸收系统的水平衡。 净化系统中排出的高含尘的稀酸送入污水处理系统，经CN 过滤器处理后抽回系统循环使用。 经过净化的气体，在干燥塔8中被循环淋洒的浓硫酸干燥。干燥酸的浓度一般维持在93％左右。由于在气体被浓硫酸干燥的过程中放出大量热量，所以在干燥塔硫酸循环系统中设有酸冷却器10，用冷却水把热量移走，为了减少气体夹带硫酸雾沫对
硫酸锰工艺流程 锰的用途非常广泛, 农业上是重要的微量元素; 畜牧和饲养行业中, 亦常在饲料中加入适量硫酸锰。硫酸锰也广泛用于医药、食品、农药、造纸、催化剂行业, 随着科学技术的不断进步, 其用量和应用领域会不断扩大。硫酸锰作为基础锰盐, 只有含一个结晶水的硫酸锰物性比较稳定。除试剂级和有特殊要求的含有4-5个结晶水的产品外, 几乎所有工厂生产的都是含一个结晶水的产品。随着高品位锰资源的日趋枯竭, 传统蒸发浓缩的生产工艺已难以满足硫酸锰产品的生产需要。因此, 研究、开发和应用硫酸锰生产新工艺, 尤显必要。 1 试验部分 1.1 原材料 软锰矿、黝锰矿、菱锰矿及黄铁矿的化学分析及矿粉粒度见表1和表2。钛白工业废酸: ρ(H2SO4)=168g/L, ρ(FeSO4)=118g/L。浓硫酸: w(H2SO4)＝96%。 表1 软锰矿、黝锰矿、菱锰矿化学分析结 果 % 矿种类
w(Fe) w(Ca) w(CaO) w(Mg) w(MgO) w(Al2O3) 广西桂平软锰矿 19.25 10.38 0.16 — 0.19 — 11.88 广西灵山太平黝锰矿 19.66
— 0.084 — 0.029 1.21 广西大新菱锰矿 19.21 6.21 — 5.3 — 1.91 2.45 矿种类
w(Na2O) w(SiO2) w(SiO2) w(<150μm粒子) 广西桂平软锰矿 0.79 0.29 22.12 42.35 ≥97 广西灵山太平黝锰矿 0.08 0.011 63.26 — ≥97
广西大新菱锰矿 — — — — ≥97 注: 1)广西桂平软锰矿物相分析结果: w(MnO2)＝30.02%, w(Mn2O3)=2.25%, w(MnCO3)=0.88%; 2)广西灵山太平黝锰矿物相分析结果: w(MnO2)=29.5%, w(Mn2O3)=3.01%, w(MnCO3)=0.5%; 3)广西大新菱锰矿: w(MnCO3)=39.58%。 表2 广西德保黄铁矿化学分析结果 % 组分 Fe S Zn CaO MgO
硫酸的工业制法 硫酸 硫酸盐 一、硫酸的工业制法——接触法 2、尾气的吸收，可用氨水吸收 2NH 3 + H 2O + SO 2 = (NH 4)2SO 3 NH 3 + H 2O + SO 2 = NH 4HSO 3 将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH 4)2SO 4，并回收了SO 2。 3、生产简要流程 4、有关物质纯度、转化率、产率的计算 物质的纯度 不纯物中所含纯物质的质量 不纯物质的总质量 100% 5、多步递进反应的关系式计算法 遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。 二、浓硫酸的特性 硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。稀硫酸具有酸类的通性（H +的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。 1、浓硫酸的吸水性。 浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H 2SO 4·nH 2O （n = 1,2,4,6,8）。同时放出大量的热。这些水合物很稳定。利用浓H 2SO 4的吸水性，可以做干燥剂。浓H 2SO 4能干燥
H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。 2、浓硫酸的脱水性。 浓硫酸能把纸张、木材、蔗糖等有机物中的氢、氧元素，按水分子里的氢、氧原子个数比（2∶ 1）脱出，使其碳化。如： C 12H 22O 11 浓 H SO 24?→??? 12C + 11H 2O 蔗糖 3、浓硫酸的氧化性。 硫酸分子中S 6 +有较强的得电子能力，故浓硫酸有较强的氧化性，加热时其氧化性增强。 （1）与金属的反应：在加热的条件下，绝大部分金属（除Pt 、Au 外）能被浓H 2SO 4氧化到高价态，同时H 2SO 4被还原成SO 2（一般情况下），反应中没有氢气生成。 Cu + 2H 2SO 4 (浓) CuSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2O Hg + 2H 2SO 4 (浓) HgSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2O Zn + 2H 2SO 4 (浓) ZnSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2O （2）常温时浓H 2SO 4使铁、铝钝化。加热时铁、铝可与浓硫酸剧烈反应。 2Fe + 6H 2SO 4 (浓) Fe 2 (SO 4)3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2O 2Al + 6H 2SO 4 (浓) Al 2(SO 4)3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2O （3）与非金属的反应 C + 2H 2SO 4 ( 浓) 2SO 2 ↑ + CO 2 ↑+ 2H 2O S + 2H 2SO 4 (浓) 3SO 2 ↑ + 2H 2O 2P + 5H 2SO 4(浓) 2H 3PO 4 + 5SO 2 ↑ + 2H 2O （4）与具有还原性的化合物反应 H 2S + H 2SO 4 (浓) = S + SO 2 ↑ + 2H 2O 2HBr + H 2SO 4 (浓) = Br 2 ↑ + SO 2 ↑ + 2H 2O 8HI + H 2SO 4(浓) = 4I 2 + H 2S ↑ + 4H 2O 5、硫酸的性质与作用的联系。 （1）硫酸的酸性实际上就是硫酸中H +的性质 Zn + H 2SO 4 (稀) = ZnSO 4 + H 2 ↑ CuO + H 2SO 4 = CuSO 4 + H 2O 2NaOH + H 2SO 4 = Na 2SO 4 + H 2O （2）硫酸可与弱酸盐反应，表现出硫酸的强酸性。 FeS + H 2SO 4 (稀) = FeSO 4 + H 2S ↑
硫磺为原料生产硫酸 工艺 设计人：赵东波 学号：10074120 原料:硫磺 完成时间：2012年4月
一．硫磺制硫酸工艺 以硫磺为原料制硫酸，其炉气无需净化，经适当降温后便可进入转化工段，转化后经吸收即可成酸。该流程无废渣、污水排出，流程简单，成本低。 二．硫磺制酸工艺流程 以硫磺制酸工艺流程主要有：原料预处理、熔硫、焚硫及转化、干燥及成品。 硫磺制酸工艺流程说明 （1）原料工段 固体硫磺由火车运至硫磺仓库，采用人工上料方式，通过一大倾角胶带式输送机将硫磺输送至快速熔硫槽加料口处。 （2）熔硫工段 来自原料工段的固体散装硫磺由胶带输送机送入快速熔硫槽内熔化，经熔化后的熔融液硫自溢流口自流至过滤槽中，由过滤泵送入带助滤剂预涂层的液硫过滤器内过滤后流入液硫中间槽内，再由液硫输送泵输送到液硫贮罐内，液硫由液硫贮罐经精硫泵（屏蔽泵）送到焚硫转化工段的焚硫炉内燃烧。快速熔硫槽、助滤槽、液硫贮罐、精硫槽等内均设有蒸汽加热管，用0.5～0.6MPa蒸汽间接加热，使硫磺保持熔融状态。助滤槽内设有助滤泵将助滤剂硅藻土预涂到液硫过滤器上。 （3）焚硫及转化工段 液硫由精硫泵加压经磺枪机械雾化而喷入焚硫炉焚烧，硫磺燃烧所需的空气经空气过滤器过滤后，再经空气鼓风机加压、干燥塔干燥后送入焚硫炉。 （4）干吸及成品工段 空气鼓风机设在干燥塔上游，即硫磺焚烧及转化所需空气经过滤器过滤、鼓风机加压后进入干燥塔塔底，用98％硫酸吸收掉空气中的水分使出塔干燥空气中水分0.1g/Nm3，经塔顶除雾器除去酸雾后的干燥空气进入焚硫炉。从干燥塔出来的浓度约97.8%的硫酸流入干吸塔循环槽中，与来自第一吸收塔的吸收酸混合后，经干燥塔酸循环泵加压后送入干燥塔酸冷却器中，经冷却至约70℃后送到塔顶进行喷淋。 由转化器第三段出口的气体经冷热换热器和省煤器II回收热量、温度降为172℃后一部分进入第一吸收塔塔底，塔顶用来温度75℃、浓度为98.0％的硫酸喷淋，吸收气体中SO3后的酸自塔底流出进入干吸塔循环槽中，与来自干燥塔的干燥酸进行混合并用工艺水调节循环酸浓度至98％后，再由一吸塔酸循环泵依次送入一吸塔酸冷却器冷却后，送至一吸塔塔顶进行喷淋。另一部分一次转化气进入烟酸塔。塔内用104.5％发烟硫酸进行喷淋，吸收转化器中的SO3后，由塔底流入发烟酸循环槽，通过来自一吸塔酸冷却器出口的98%硫酸调节浓度为104.5％，然后经烟酸塔循环泵送入烟酸塔酸冷却器，冷却后的发烟酸一部分作为产品送至成品工段，另一部分送入烟酸塔塔顶进行喷淋。吸收后的炉气与另一部分气体混合后再进入第一吸收塔。 由转化器四段出来的二次转化气经低温过热器/省煤器I换热降温后进入第二吸收塔塔底。该塔用温度为75℃，浓度为98％的硫酸喷淋，吸收SO3后的硫酸自塔底流入吸收塔循环槽。而后经二吸塔酸循环泵加压，并经二吸塔酸冷却器冷却后进入第二吸收塔喷淋。 98%成品硫酸由干燥酸循环泵出口引出，再经成品酸冷却器冷却至40℃后进入成品酸贮罐。 三．尾气处理 目前，处理硫酸装置尾气(低浓度SO2烟气)的方法较多，有氨法、钙法、钠碱法、氧化锌法等。 氨法脱硫是根据氨与SO2、水反应生成脱硫产物的基本机理进行的，氨是一种良好的碱
第一节接触法制硫酸 ●教学目标 1.了解接触法制硫酸的化学原理、原料、生产流程和典型设备。 2.通过二氧化硫接触氧化条件的讨论，复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识，训练学生应用理论知识分析和解决问题的能力。 一、反应原理 1.S＋O2===SO2 3.SO3＋H2O===H2SO4 现阶段我国硫酸的生产原料以黄铁矿(主要成分为FeS2)为主，部分工厂用有色金属冶炼厂的烟气、矿产硫黄或从石油、天然气脱硫获得硫黄作原料。 4FeS2＋11O2 高温 =====2Fe2O3＋8SO2 如以石膏为原料的第一步反应就是：2CaSO4＋C ? ====2CaO＋2SO2↑＋CO2 二、工业制硫酸的生产流程。 工业上制硫酸主要经过以下几个途径： 1、以黄铁矿为原料制取SO2的设备叫沸腾炉。 沸腾炉示意图 矿石粉碎成细小的矿粒，是为了增大与空气的接触面积，通入强大的空气流为使矿粒燃烧得更充分，从而提高原料的利用率。 ［设问］黄铁矿经过充分燃烧，以燃烧炉里出来的气体叫做“炉气”。但这种炉气往往不能直接用于制取SO3，这是为什么呢？ 这是因为炉气中常含有很多杂质，如N2，水蒸气，还有砷、硒的化合物及矿尘等。这些杂质有些是对生产不利的，如砷硒的化合物、矿尘能够使下一步氧化时的催化剂中毒，水蒸气对设备也有不良影响，因此炉气必须经过净化、干燥处理。
问题：1.N2对硫酸生产没有用处，为什么不除去？ 2.工业生产上为什么要控制条件使SO2、O2处于上述比例呢？ ［答案］1.N2对硫酸的生产没有用处，但也没有不利之处，若要除去，势必会增加生产成本，从综合经济效益分析没有除去的必要。 2.这样的比例是增大反应物中廉价的氧气的浓度，而提高另一种反应物二氧化硫的转化率，从而有利于SO2的进一步氧化。 三、生产设备及工艺流程 2.接触室 根据化学反应原理，二氧化硫的氧化是在催化剂存在条件下进行的，目前工业生产上采用的是钒催化剂。二氧化硫同氧气在钒催化剂表面上与其接触时发生反应，所以，工业上将这种生产硫酸的方法叫做接触法制硫酸。 二氧化硫发生催化氧化的热化学方程式为： ［提问］SO2的接触氧化在什么条件下反应可提高SO2的转化率？ SO2的氧化为一可逆反应。根据勒夏特列原理，加压、降温有利于SO2转化率的提高。 实际生产中反应条件：常压下400℃～500℃。为什么？？ 二氧化硫在接触室里是如何氧化成三氧化硫的呢？ 经过净化、干燥的炉气，通过接触室中部的热交换器被预热到400℃～500℃,通过上层催化剂被第一次氧化，因为二氧化硫的催化氧化是放热反应，随着反应的进行，反应环境的温度会不断升高，这不利于三氧化硫的生成。接触室中部安装的热交换器正是把反应生成的热传递给接触室里需要预热的炉气，同时降低反应后生成气体的温度，使之通过下层催化剂被第二次氧化。这是提高可逆反应转化率的一种非常有效的方法。 3.吸收塔 二氧化硫在接触室里经过催化氧化后得到的气体含三氧化硫一般不超过10%，其余为N2、O2及少量二氧化硫气体。这时进入硫酸生产的第三阶段，即成酸阶段。其反应的热化学方程式为： SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l);ΔH=－130.3 kJ/mol 从反应原理上看，硫酸是由三氧化硫跟水化合制得的。事实上，工业上却是用98.3%的浓H2SO4来吸收SO3的，为什么要这样操作呢？
二、工艺流程说明 本生产装置为50kt/ a硫铁矿制酸，封闭酸洗净化，（3+2）二次转化二次吸收。硫铁矿经原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸工段等工序，其工艺流程详尽介绍如下： （一）原料岗位 在原料厂房内，经料斗至1#皮带入破碎机后经2#皮带至筛分，筛分后经3#皮带至大倾角皮带再至供料皮带进入沸腾炉料斗，料再由沸腾大炉料斗喂入沸腾炉。 （二）焙烧岗位 硫铁矿在沸腾炉内与空气鼓风机鼓入的空气在进行沸腾焙烧，焙烧出的高温炉气含SO2在12-13%，由炉顶侧向引出，沸腾层温度控制在800-850℃，经炉气冷却器冷却，沉降部分粉尘后再进入旋风除尘器进行除尘，同时SO2炉气降温至350℃左右再进入电除尘器进行除尘。 （三）电除尘器 来自焙烧工段的炉气，炉气温度约在350℃左右，含尘量约在30g/NM3，进入电除尘器，炉气中的微小尘粒受电场力的作用，经电离、荷电分别向阴极，阳极移动，并沉积于放电极线上和集尘极板上，通过振打，掉落至集灰斗，由溢流螺旋排灰机排出，炉气净化到含尘0.2g/NM3。进入净化工段。 （四）净化工段 净化采用内喷文氏管——泡沫塔——间冷器——电除雾器封闭稀酸洗净化流程。 来自电除尘器的炉气，炉气温度约在300℃左右，含尘量约在0.2g/NM3，首先进入内喷文氏管，炉气在喉管内以50米/秒气速冲击送入稀酸，使稀酸雾化，气体与液体充分接触，炉气温度降到65℃左右，炉气中大部分灰尘、砷、氟等杂质被除去。经增湿后的炉气进入泡沫塔进一步洗涤、冷却，炉气温度降至50℃左右，进入间冷器。炉气在间冷器内与水间接冷却，换热使炉气温度降至35℃以下，炉气中的热量绝大部分在此设备移出系统。进入电除雾器进一步除去残余的灰尘和酸雾，使炉气中酸雾<0.03g/NM3，砷<1.0mg/NM3，氟<3.0mg/NM3，净化后的炉气进入干燥塔。 由内喷文氏管流出的洗涤稀酸，温度60-65℃进入斜管沉降器，进行固液分离，清液回循环槽，斜管沉降器底部定期排出的酸泥及少量稀酸流至中和槽用石灰中和处理。 出泡沫塔的稀酸经脱气塔，回循环槽，循环使用。间冷器循环酸泵，根据间冷器降温情况间断启用。 因炉气带走的水份及排出的少量稀酸，所以净化工序应相应的补充水量，以保持净化系统的水平衡。（五）转化工段 转化采用（3+2）式，ⅢⅠ-ⅤⅣⅡ换热流程。从净化岗位经干燥塔，干燥塔除沫器的SO2炉气进入转化工段SO2风机，依次进入Ⅲa，Ⅲb，I换热器管间换热升温，再进入电炉，到转化器一段催化剂层进行反应，控制一段进口温度在415-420℃，反应后SO2、SO3高温炉气进入第I换热器管内与来自第Ⅲb的换热器管间的SO2炉气换热降温，控制二次进口炉气温度为455-460℃之间，入二段催化剂层进行反应，反应后的SO2，SO3转化气进入Ⅱ换热器管内与来自Ⅳb换热器管间二次转化炉气进行换热，降温，控制三段进口炉气温度在435-440℃之间，进转化器三段催化剂层进行反应。反应后SO2，SO3转化气经第Ⅲb，Ⅲa换热器管内与管外来自SO2风机出口炉气进行换热，降温至160℃左右进入第一吸收塔进行吸收。吸收SO3后的炉气经一吸塔金属丝网除沫器，依次进入Ⅴa，ⅤbⅣ换热器，进入Ⅱ换热器管间换热升温，再进入二转电炉，到转化器第四段催化剂层进行反应，控制四段进口温度415-420℃，反应后的SO3炉气进入第Ⅳ换
硫酸 硫酸盐和硫酸的工业制法 一、硫酸的工业制法——接触法 22、尾气的吸收，可用氨水吸收 2NH 3 + H 2O + SO 2 = (NH 4)2SO 3 NH 3 + H 2O + SO 2 = NH 4HSO 3 将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH 4)2SO 4，并回收了SO 2。 3、生产简要流程 4、有关物质纯度、转化率、产率的计算 物质的纯度 不纯物中所含纯物质的质量 不纯物质的总质量 ?100% 5、多步递进反应的关系式计算法 遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。 二、浓硫酸的特性 硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。稀硫酸具有酸类的通性（H +的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。 1、浓硫酸的吸水性 浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H 2SO 4·nH 2O （n = 1,2,4,6,8）。同时放出大量的热。这些水合物很稳定。利用浓H 2SO 4的吸水性，可以做干燥剂。浓H 2SO 4能干燥H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。 2、浓硫酸的脱水性 浓硫酸能把纸张、木材、蔗糖等有机物中的氢、氧元素，按水分子里的氢、氧原子个数比（2∶ 1）脱出，使其碳化。如： C 12H 22O 11 浓 H SO 24?→??? 12C + 11H 2O (蔗糖) 3、浓硫酸的氧化性 硫酸分子中S 6 +有较强的得电子能力，故浓硫酸有较强的氧化性，加热时其氧化性增强。 （1）与金属的反应：在加热的条件下，绝大部分金属（除Pt 、Au 外）能被浓H 2SO 4氧化到高价态，同时H 2SO 4被还原成SO 2（一般情况下），反应中没有氢气生成。
硫磺制酸工艺流程说明 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
硫磺制酸工艺流程说明 （1）原料工段 固体硫磺由火车运至硫磺仓库，采用人工上料方式，通过一大倾角胶带式输送机将硫磺输送至快速熔硫槽加料口处。 （2）熔硫工段 来自原料工段的固体散装硫磺由胶带输送机送入快速熔硫槽内熔化，经熔化后的熔融液硫自溢流口自流至过滤槽中，由过滤泵送入带助滤剂预涂层的液硫过滤器内过滤后流入液硫中间槽内，再由液硫输送泵输送到液硫贮罐内，液硫由液硫贮罐经精硫泵（屏蔽泵）送到焚硫转化工段的焚硫炉内燃烧。快速熔硫槽、助滤槽、液硫贮罐、精硫槽等内均设有蒸汽加热管，用～蒸汽间接加热，使硫磺保持熔融状态。助滤槽内设有助滤泵将助滤剂硅藻土预涂到液硫过滤器上。 （3）焚硫及转化工段 液硫由精硫泵加压经磺枪机械雾化而喷入焚硫炉焚烧，硫磺燃烧所需的空气经空气过滤器过滤后，再经空气鼓风机加压、干燥塔干燥后送入焚硫炉。 （4）干吸及成品工段
空气鼓风机设在干燥塔上游，即硫磺焚烧及转化所需空气经过滤器过滤、鼓风机加压后进入干燥塔塔底，用98％硫酸吸收掉空气中的水分使出塔干燥空气中水分0.1g/Nm3，经塔顶除雾器除去酸雾后的干燥空气进入焚硫炉。从干燥塔出来的浓度约%的硫酸流入干吸塔循环槽中，与来自第一吸收塔的吸收酸混合后，经干燥塔酸循环泵加压后送入干燥塔酸冷却器中，经冷却至约70℃后送到塔顶进行喷淋。 由转化器第三段出口的气体经冷热换热器和省煤器II回收热量、温度降为172℃后一部分进入第一吸收塔塔底，塔顶用来温度75℃、浓度为％的硫酸喷淋，吸收气体中SO3后的酸自塔底流出进入干吸塔循环槽中，与来自干燥塔的干燥酸进行混合并用工艺水调节循环酸浓度至98％后，再由一吸塔酸循环泵依次送入一吸塔酸冷却器冷却后，送至一吸塔塔顶进行喷淋。另一部分一次转化气进入烟酸塔。塔内用％发烟硫酸进行喷淋，吸收转化器中的SO3后，由塔底流入发烟酸循环槽，通过来自一吸塔酸冷却器出口的98%硫酸调节浓度为％，然后经烟酸塔循环泵送入烟酸塔酸冷却器，冷却后的发烟酸一部分作为产品送至成品工段，另一部分送入烟酸塔塔顶进行喷淋。吸收后的炉气与另一部分气体混合后再进入第一吸收塔。 由转化器四段出来的二次转化气经低温过热器/省煤器I换热降温后进入第二吸收塔塔底。该塔用温度为75℃，浓度为98％的
硫酸的工业制法—接触法 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．初步掌握接触法制硫酸的化学反应原理。 2．了解接触法制硫酸的生产过程及典型设备。 3．认识环境保护的重要性，了解防止环境污染的初步知识。 4．初步掌握多步反应的计算规律。 （二）能力训练点 1．培养学生自学能力、语言表达能力和总结归纳知识的能力。 2．培养学生化学计算的技能。 （三）德育渗透点 1．通过多媒体教学，培养学生学习工业化学的兴趣。 2．通过设置问题，激发学生探索新知识的欲望，培养学生的进取精神3．培养学生实事求是，具体问题具体分析的科学品质。 4．对学生进行环境保护的教育。、教学重点、难点、疑点及解决办法1．重点 （1）接触法制硫酸的化学反应原理。 （2）多步反应的计算方法。 2．难点工业生产中的多步化学反应计算。 3 ?疑点
(1)吸收SO3为什么不用水，而用98.3%的浓硫酸? (2)在工业生产中为什么可将中间产物的损失率看成是原料的损失率呢? 4 ?解决办法 (1)重点的解决办法 在接触法制硫酸的化学反应原理中，重点之重点是制取二氧化硫的反应原 理： 4Fe$+ 11O^^-2Fe2O3+ 8SO2 ①强调“FeS的名称及色态 ②指出FeS^中硫的化合价为-1价。 ③从氧化还原角度全面分析上述反应 (谁被氧、被还原？谁是氧化剂、还原剂？谁是氧化产物，还原产物？标出电子转移方向及总数)。 (2)难点的解决办法 ①搞清计算中涉及到的转化率、利用率、产率、损失率、纯度等概念并正确处理它们之间的关系。 ②根据元素的守恒原则或多步反应的化学方程式，推导出起始原料与最终产物之间的定量关系式。 (3)疑点的解决办法 ①计算机模拟工业生产中分别用98.3%的浓硫酸和水来吸收SO3的不同情景，形象、具体地说明了用水做吸收剂时，易形成酸雾，减慢吸收速度，不利于SO3的吸收，所以工业上是采用98.3%的浓硫酸来吸收SO3的。 ②通过分步计算，推导验证中间产物的损失率=原料的损失率。 三、课时安排 2 课时
工业制硫酸 1．原料：主要有硫铁矿、（或者硫磺）、空气、有色金属冶炼的烟气、石膏等。 2．生产流程 (1)SO 2的制取 (设备：沸腾炉) ①原料为硫黄：S ＋O 2 =====点燃SO 2， ②原料为硫铁矿：4FeS ＋11O 2=====高温 8SO 2＋2Fe 2O 3。 (2)SO 2的催化氧化 (设备：接触室)： 2SO 2+O 22SO 3 (3)SO 3的吸收 (设备：吸收塔)： SO 3＋H 2O===H 2SO 4。注意：工业上用98％的浓硫酸吸收SO 3 ，这样可避免形成酸雾并提高吸收效率。 3．三废的利用 (1)尾气吸收 废气中的SO 2用氨水吸收，生成的(NH 4)2SO 4作化肥，SO 2循环使用。 SO 2＋2NH 3＋H 2O===(NH 4)2SO 3或SO 2＋NH 3＋H 2O===NH 4HSO 3 (NH 4)2SO 3＋H 2SO 4===(NH 4)2SO 4＋SO 2↑＋H 2O 或2NH 4HSO 3＋H 2SO 4===(NH 4)2SO 4＋2SO 2↑＋2H 2O (2)污水处理 废水可用Ca(OH)2中和，发生反应为SO 2＋Ca(OH)2===CaSO 3↓＋H 2O 。 (3)废渣的处理 作水泥或用于建筑材料；回收有色金属等综合利用。 4.反应条件： 2SO 2+O 22SO 3 放热 可逆反应（低温、高压会提升转化率） 转化率、控制条件的成本、实际可能性。 即选：400℃～500℃，常压，五氧化二钒 （V 2O 5 ）作催化剂。 5．以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下： 人工固氮技术——合成氨 1．反应原理 N 2+3H 22NH 3 ΔH ＜0 反应特点：(1)该反应为可逆反应。(2)正反应为气体体积减小的反应。(3)正反应为放热反应。 2．条件的选择 结合反应的三个特点及实际生产中的动力，材料设备，成本等因素，得出合成氨的适宜条件是：(1)压强：20MPa ～50MPa ； (2)温度：500℃ ； (3)催化剂：铁触媒 ；(4)循环操作：反应混合气通过冷凝器，使氨液化并分离出来，N 2、H 2再通过循环压缩机送入合成塔。 3．生产流程 (1)造气 ①N 2：可用分离液态空气获得。 催化剂 催化剂 催化剂 高温高压
工业制备硫酸方法的演变 一、铅室法（1764---1900） 1、铅室法的基本原理是利用高级氮氧化物（主要是三氧化二氮）使二氧化硫氧化并生成硫酸：SO2+N2O3+H2O—→H2SO4+2NO 生成的一氧化氮又迅速氧化成高级氮氧化物：2NO+O2—→2NO2 NO+NO2—→N2O3 因此，在理论上，氮氧化物 仅起着传递氧的作用，本身并无 消耗。 2、衰败的原因 用铅室法制得的硫酸浓度 低而且往往含有很多杂质，用途 受到限制，这也是铅室法被淘汰 的重要因素（见硫酸工业发展 史）。 二、接触法制硫酸（1831---2011,现在很少用了） 1、接触法制硫酸的原料是黄铁矿。废气的吸收用到了生石灰。 2、接触法制硫酸可以分成三个阶段:造气、接触氧化、三氧化硫的吸收。 造气所用的设备是沸腾炉,进入燃烧炉的应该是硫磺或者是经过粉碎的黄铁矿和空气,反应方程为 S(s)+O2 (g)==点燃==SO2(g) ΔH= -297kJ/mol FeS2(s)+11/4 O2(g)==高温==1/2 Fe2O3(g)+2SO2(g) ΔH=-853kJ/mol 从燃烧炉出来的气体叫做炉气.除去杂质和矿尘的目的是防止催化剂中毒,进行干燥的原因是防止水蒸气与二氧化硫形成酸对设备的腐蚀和在接触室里对催化氧化的不良影响。 净化、干燥的炉气进入接触室与催化剂接触发生反应,反应方程式为 SO2(g)+1/2O2(g) ==催化剂== SO3(g)；ΔH=98.3kJ/mol (反应条件为400摄氏度到500摄氏度,五氧化二钒做催化剂.) 3、吸收三氧化硫是在吸收塔中进行的,踏中堆有瓷环.一般用98.3%硫酸吸收三氧化硫,形成硫酸,然后在稀释成所需浓度的硫酸。
硫酸钾生产工艺操作规程 第一部分硫酸钾生产工艺规程 一、制造硫酸钾的原料： 本公司制造硫酸钾的原料是氯化钾（KCL）其K2O≥60%，目前依赖进口。（国产KCL目前尚不能满足质量标准）98%硫酸来源于本公司硫酸车间。 该生产工艺过程中制取盐酸系统用水为清净自来水。燃料采用煤气，来自本厂煤气站。 二、硫酸钾的性质和用途： 分子式：K2SO4分子量：174.24 物化性质：无色或白色晶体或粉末，味苦而咸。密度：2.662。 熔点：1069℃溶于水，不溶于乙醇，丙酮和二氧化碳，其水溶性略呈酸性。 用途：1、农业用肥料，用于烟草、甘蔗、果木树、马铃薯、蔬菜等。 2、用作药物（缓泄剂）并用于制明矾、玻璃和碳酸钾等。 三、硫酸钾及盐酸的质量规格： （一）硫酸钾 外观：无色或白色结晶体或粉末。 农业用硫酸钾技术指标[HG/T3279——89] (二)盐酸： 工业盐酸技术指标（GB320—93） 四、硫酸钾生产基本原理和工艺流程： 采用固定床【酸 [液] 盐 [固] 】复分解反应法。固态的氯化钾与98%硫酸按一定的投料比连续加入反应室，在高于500℃高温（一般控制在540——560℃）推动耙齿推料
（搅拌混合作用）的条件下进行反应。在维持正常床面的条件下原料连续投入，成品硫酸钾则不断由反应室出口（对称二处）排入成品推料机，经冷却伴有搅拌粉碎的条件下经气封输送器进入皮带机，再经过筛粉碎机粉碎入成品料仓。反应中产生之氯化氢气体用水吸收制取盐酸装入储罐。尾气在符合国家废气排放标准的前提下排入大气。 反应式：H2SO4+2KCL→K2SO4+2HCL——Q (副反应) H2SO4→SO3+H2O——Q HCL+H2O→HCL?H2O+Q (副反应) SO3+H2O→H2SO4+Q 〔附工艺流程图〕 现将本公司硫酸钾生产工艺流程简述如下: 〔一〕生产装置 1、硫酸钾反应炉 反应炉主要由燃烧室〔上部〕反应室〔中部〕烟道室〔下部〕组成，并配有加料及机械搅拌推料装置。 （1）燃烧室：处于反应室内顶，入口为空气进口、煤气进口，空气量及煤气量均可调。所用煤气来自煤气站，经计量后进入烧嘴燃烧，燃烧室 维持680—730℃以供给反应室之热量。燃烧气经烟道进入烟道室，空 气由送风机经复热器与烟道气换热后送至燃烧室，部分冷空气送至主 机系统以起风冷之效力。 （2）烟道室：处于反应室底部，高温烟道气自燃烧室来由烟道室经烟道及烟道气管道送至复热器与冷空气换热后经引风机、烟囱排入大气，高 温烟气在烟道室继续提供反应室所需热量以保证其正常动作及热量的 充分利用。 （3）反应室：处于燃烧室与烟道室之环抱中间，下部为反应床约28平方米，顶部为耐高温圆穹型黑矽砖。反应床上部配有旋转耙齿，以电机传动 经减速机齿轮边速，有主机轴带动其转速约1.1r/min，作为物料搅拌、 混合、粉碎、成品转移，维持料床高度。主轴顶部依上而下分别装有 硫酸及氯化钾分布器，硫酸分布器配有导槽一只，氯化钾分布器配有 两只流槽，加料分布器上部装有加料套筒，套筒穿燃烧室自炉顶而下， 硫酸及氯化钾加料管自反应炉顶外部经套筒分别引入两分布器之上 端。反应室配置对称硫酸钾成品出料口分布两侧，经导筒与推料机相 连。反应炉顶上部分别设有氯化钾及硫酸加料计量装置以维持硫酸钾 生产过程中控制合理的投料比，保证该产品高品质，低消耗及反应床 耙齿之较长使用寿命。反应室正常作业时控制微负压。 2、反应炉系统附属设备概况： （1）复热器：∮800*4000[H2505*DI，一组55根S≈12.3m2]冷空气与烟道气换热交换，预热回收。 （2）主机（附大型减速机与马达带动主轴）提供布料、混料、产品移出之效能。 （3）硫酸钾成品推料机：推料机筒体拌有冷却用夹套，该机作用为成品破
硫酸工艺及操作流程 1、制酸工艺 1.1 概述 制酸车间共有六个工段组成:净化工段、干吸工段、转化工段、脱硫工段、硫酸循环水、污酸处理。净化工段的4个任务：除尘、除雾、降温；净化工序主要设备有高效洗涤器、电除雾器、玻璃钢填料塔组成。干吸工段主要任务：把转化器送来的三氧化硫进行吸收制成硫酸。转化工段主要任务：把二氧化硫烟气氧化生成三氧化硫送去干吸工段。转化工段主要设备：SO2风机、转化器、换热器；脱硫工段主要任务：把干吸干吸工段送来的二氧化硫气体进行吸收达标排放。转化工段主要设备：五个换热器；风机工段主要设备：两台二氧化硫风机。 1.2 制酸工艺流程简图：详见附页。 1.3 制酸工艺流程简述 净化工艺简述：来自还原炉冶炼烟气经表冷器、布袋收尘器降温除尘后进入高效洗涤器（烟气温度110-150℃），与自上而下喷淋的稀酸逆流接触，使温度下降并洗下矿尘等杂质。从洗涤器出来的烟气温度小于68℃进入填料塔，与自上而下喷淋的稀酸在填料层逆流接触，以进一步降温除尘，使温度降至35℃左右，喷淋液从塔底流入填料塔循环槽，并用泵打至稀酸板式换热器，用水间接冷却后进入填料塔循环喷淋，从填料塔出来的烟气进入两级串联的电除雾器，使烟气中的烟尘及酸雾得到进一步进化后分两路：第一路径引风机送至脱硫工段脱硫，风量以进入干吸工段的烟气中的二氧化硫含量（4-6%）
为准；另一路进入干吸工段。 干吸工艺简述：从二级电除雾出来的烟气及从脱硫工段来的纯净的二氧化硫气体汇合后进入干燥塔，与塔内自上喷淋而下的93﹪酸逆流接触，喷淋酸吸收烟气中的水份，使达到规定的含水标准，干燥塔出来的烟气通过设在塔顶的除沫器后进入二氧化硫（SO2）风机，吸收烟气中水份的酸回流至干燥循环槽。经一次转化后的三氧化硫（SO3）烟气进入吸收塔下部，与自上而下的98﹪浓硫酸逆流接触，吸收烟气中的SO3生成硫酸，从吸收塔出来的烟气经设在塔顶的除沫器除酸雾后去脱硫工段。 转化工艺流程：一次三段转化工艺；来自干燥塔的SO2浓度4﹪～6﹪的烟气，经SO2风机升压入Ⅲ换热器及第Ⅰ换热器壳侧与管侧SO3气体换热，以1＃电炉使温度升至420℃左右后进入转化口器一段进行一次转化。经一段催化剂反应，转化后气体进入第Ⅰ换热器管侧与SO2气体换热后进入二段反应，转化后气体进入Ⅱ热器壳侧与管侧SO2气体换热，然后进入三段反应，转化后气体进入Ⅲ器管侧与壳侧SO2气体换热，温度降至190℃进入干吸吸收塔进行吸收；SO3气体被吸收后的气体去脱硫工段进一步脱硫后排空。 脱硫工艺流程：从净化工段二级电除雾器出来的冶炼烟气，分两部分：第一部分去干吸工段，经一转一吸制酸后，剩余尾气送脱硫工段，另一部分烟气经电动调节阀调节流量后（流量控制以进入以进入干吸工段的烟气中的二氧化硫含量4-6%为准），送脱硫脱硫，与干吸工段吸收塔来的硫酸尾气合并，进入吸收塔下部，在吸收塔内与从吸收塔上部进