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硫酸的工业制法硫酸硫酸盐一、硫酸的工业制法——接触法1、接触法制硫酸的生产原理及工业设备生产阶段化学方程式工业设备生产原理（1）SO2的制取与净化4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸腾炉扩大接触面（矿石粉碎）（2）SO2氧化成SO32SO2 + O22SO3接触室热交换（3）SO3的吸收和硫酸的生成SO2 + H2O = H2SO4实际是用浓H2SO4吸收吸收塔逆流吸收2、尾气的吸收，可用氨水吸收2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3NH3 + H2O + SO2 = NH4HSO3将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH4)2SO4，并回收了SO2。
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：H2SO4·nH2O（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H2SO4的吸水性，可以做干燥剂。
浓H2SO4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。
硫酸的制备方程式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：硫酸，化学式为H2SO4，是一种广泛应用的强酸，常用于各种工业生产、实验室研究以及农业生产中。
硫酸是一种无色、无臭、具有强烈腐蚀性的液体，能与许多物质发生化学反应。
制备硫酸的方法有多种，其中最常见的方法是通过硫磺氧化反应制备。
硫酸的制备方程式为：S(s) + O2(g) + H2O(l) -> H2SO4(aq)这个方程式表明，硫磺（S）在氧气（O2）的存在下与水（H2O）发生反应，生成硫酸（H2SO4）溶液。
制备硫酸的过程包括几个步骤：第一步：将硫磺加热至熔化状态，使其成为液态硫磺。
接着将液态硫磺缓慢地滴入浓硝酸（HNO3）中，在这个过程中，硫磺逐渐溶解到硝酸中。
第二步：将所得的硫酸溶液置于冷却装置中，让其冷却至室温。
在这一过程中，硝酸的浓度逐渐下降，硫酸的浓度逐渐增加。
第三步：将所得的硫酸溶液进行浓缩和精炼，直至得到所需的硫酸产品。
值得注意的是，制备硫酸的过程中需要特别注意安全措施，因为硫酸具有腐蚀性强的特点，对皮肤和眼睛都有较强的刺激性。
在操作过程中，需要戴上防护眼镜、手套等防护用具，并注意避免硫酸溶液飞溅或溅在皮肤上。
除了硫磺氧化法，制备硫酸的方法还包括氧化二氧化硫和过氧化氢等方法。
氧化二氧化硫制备硫酸的方程式为：SO2(g) + H2O2(l) -> H2SO4(aq)硫酸的制备方法多种多样，选择适合自己需要的制备方法进行生产。
在操作过程中，一定要遵守安全规范，做好防护工作，以确保生产过程的安全和顺利进行。
希望通过本文的介绍，能更好地了解硫酸的制备方法和安全注意事项。
【字数不足，可以自行补充相关内容】。
第二篇示例：硫酸（化学式：H2SO4）是一种无机酸，它是一种无色、无臭的油状液体，非常强酸，能与大部分金属反应生成相应的硫酸盐。
硫酸在工业生产中有着非常重要的应用，在化工、金属加工、药品制造等领域都有着广泛的用途。
硫酸的制备是化工生产中的一个重要环节，下面我们将介绍硫酸的制备方程式。
硫酸工艺流程
《硫酸工艺流程》
硫酸是一种重要的化工原料，广泛应用于冶金、化工、电子、农业等行业。
其生产工艺流程包括硫磺制酸和硫酸水解两种方式。
硫磺制酸是主要的工艺流程之一。
首先硫磺经燃烧生成二氧化硫气体，然后与空气中的氧气进行催化氧化反应，生成二氧化硫。
接着将二氧化硫气体送入吸收塔中，通过与大量稀释的硫酸溶液（浓度约为98%）进行吸收而生成硫酸。
硫酸溶液再
进行蒸馏和浓缩，得到高纯度的硫酸产品。
另一种硫酸的生产方式是硫酸水解法。
通过使用金属硫化物或氧气和水反应来生产硫酸。
其中最常见的方式是用硫铁矿和水进行反应，产生硫酸和硫化氢气体。
硫酸再通过蒸馏和浓缩等工序得到高纯度的硫酸产品。
无论是硫磺制酸还是硫酸水解，都涉及了一系列的催化、吸收、分离和浓缩步骤。
因此，在硫酸的生产过程中，需要严格控制反应条件和操作参数。
同时，还需要处理废气和废水以及生产过程中产生的其他废物，防止对环境造成负面影响。
总的来说，硫酸的生产工艺流程复杂，并且需要严格的操作和控制，以确保产品质量和生产安全。
同时，环保意识也越来越受到重视，硫酸生产企业需要不断改进工艺流程，减少对环境的影响。
硫酸生产工艺流程硫酸（H2SO4）是一种重要的化工原料，广泛用于电池制造、冶金、石油化工等领域。
下面将介绍硫酸的生产工艺流程。
硫酸生产一般采用硫磺为原料，经过燃烧生成二氧化硫（SO2），然后在催化剂的作用下氧化为三氧化硫（SO3），最后与水反应生成硫酸。
硫磺燃烧：硫磺首先进入燃烧炉，在高温下与空气发生燃烧反应，生成二氧化硫、二氧化硫、一氧化硫等气体。
硫磺的燃烧需要控制温度和氧气的供给，以确保产物中二氧化硫的浓度足够高。
净化：燃烧后的烟气中含有颗粒物、氯化氢、氮氧化物等有害物质，需要通过净化来除去。
通常采用除尘装置、洗涤器、脱硫装置等对烟气进行处理，以保护环境和催化剂的效果。
氧化：经过净化后的烟气进入氧化器，其中包含着催化剂，通常是以二氧化硅为载体的铂触媒。
在催化剂的作用下，二氧化硫会与空气中的氧气发生氧化反应，生成三氧化硫。
氧化反应需要控制反应温度和氧气的供应量，以获得高的转化率。
吸收：氧化后的烟气中含有大量的三氧化硫，需要通过吸收来将其转化为硫酸。
烟气通过吸收器，其中装有反应器和吸收剂。
通常使用浓硫酸作为吸收剂，烟气中的三氧化硫会与浓硫酸发生反应生成硫酸，同时放出大量的热。
吸收反应需要控制反应温度和吸收剂的浓度，以提高反应速率和转化率。
蒸发：吸收后生成的稀硫酸需要经过蒸发浓缩，以增加其浓度。
稀硫酸首先进入换热器，在与加热的浓硫酸进行热交换的同时，稀硫酸的温度也会升高。
然后进入蒸发器，在真空下进行蒸发，水分从稀硫酸中蒸发出来，从而使硫酸的浓度逐渐升高。
冷却：经过蒸发后的浓硫酸进入冷却器，通过与冷却水进行热交换来降低其温度。
冷却后的硫酸进一步脱水，并通过进一步蒸发的方式提高其浓度。
质量控制：在硫酸生产过程中，需要对原料、产品和中间产物进行质量控制。
通过对原料进行分析和检验，确保其符合要求，并对每个生产步骤进行监测和调整，以确保产品质量和生产效率。
以上就是硫酸生产的工艺流程。
在实际生产中，可能会根据不同厂家和工艺的要求有所差异，但总体流程是相似的。
硫酸的生产工艺流程
硫酸是一种重要的化工原料，广泛应用于冶金、化工、制药等领域。
以下是硫酸的生产工艺流程。
硫酸的生产主要有两种方法：传统的铁法和现代的湿法。
1. 铁法生产硫酸：
铁法生产硫酸的原料主要是硫矿石。
首先将硫矿石破碎成适当大小的颗粒，然后放入烧结机进行烧结，得到硫化铁矿。
硫化铁矿与空气或氧气反应生成二氧化硫。
得到的二氧化硫通过浸入浓硝酸的吸收塔中，与硝酸发生反应生成亚硝酸。
然后亚硝酸再经过氧化反应转化为硝酸。
最后，硝酸与水进行反应生成硫酸。
铁法生产硫酸的优点是反应过程简单，设备投资较低，但有一些缺点，如低效能、废气处理困难等。
2. 湿法生产硫酸：
湿法生产硫酸的原料主要是硫矿石或石膏。
首先将硫矿石或石膏破碎成适当大小的颗粒，然后与水混合，形成硫酸浆液。
硫酸浆液进入吸收塔，通过气液反应与二氧化硫接触，生成含有硫酸的颗粒。
然后，硫酸颗粒通过离心或过滤分离出来，得到纯净的硫酸液。
最后，硫酸液经过蒸馏、冷却等工艺步骤得到纯度较高的硫酸。
湿法生产硫酸的优点是硫酸纯度高，能耗较低，废气处理相对容易。
然而，湿法生产过程中也存在废水处理的问题。
无论是铁法还是湿法，硫酸生产过程中都会产生大量的废气和废水，对环境造成污染。
因此，在硫酸生产过程中，必须对废气和废水进行有效的处理，以减少对环境的影响。
总之，硫酸的生产工艺流程主要有铁法和湿法，通过硫矿石或石膏与空气、氧气或硝酸的反应，最终得到硫酸。
随着环保意识的提高，对废气、废水等污染物的处理越来越重要，将对硫酸生产工艺产生影响。
硫酸生产工艺流程
硫酸是一种重要的化工原料，广泛应用于冶金、化工、电镀、
纺织等行业。
硫酸的生产工艺流程主要包括硫磺燃烧、吸收转化和
结晶析出三个步骤。
首先，硫磺燃烧是硫酸生产的第一步。
硫磺经过破碎、熔化后，进入燃烧炉内燃烧，生成二氧化硫气体。
在燃烧过程中，需要控制
燃烧温度和通风量，以确保硫磺完全燃烧生成二氧化硫气体。
其次，吸收转化是硫酸生产的关键步骤。
二氧化硫气体通过吸
收塔，与稀硫酸或水接触，发生氧化反应生成浓硫酸。
在吸收转化
过程中，需要控制反应温度、压力和反应时间，以提高硫酸的产率
和纯度。
最后，结晶析出是硫酸生产的最后一步。
通过结晶器，浓硫酸
冷却结晶，生成硫酸结晶体。
结晶析出过程中，需要控制冷却速度
和搅拌强度，以获得均匀细小的硫酸结晶体。
总的来说，硫酸生产工艺流程是一个复杂的化学过程，需要严
格控制各个步骤的操作参数，保证硫酸的生产质量和产量。
同时，
还需要关注环保要求，合理处理废气和废水，减少对环境的影响。
除了传统的硫磺燃烧法，还有其他硫酸生产工艺，如氧气法、
氯气法等。
这些新型工艺在提高硫酸产率和减少能耗方面具有一定
优势，但也面临着技术难度和成本等挑战。
综上所述，硫酸生产工艺流程是一个综合性的工程系统，需要
从原料选取、工艺设计、设备运行等多个方面进行综合考虑和优化，以实现安全高效的硫酸生产。
希望通过不断的技术创新和工艺改进，能够提高硫酸生产的质量和效率，为相关行业的发展做出贡献。
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、
干燥等净化方法逐级进行分离。
③净化流程净化流程分为湿法和干法两大类
湿法流程中，将炉气冷却，洗涤除杂，再升温(420〜440C)转化，造成了“干湿病”。
生产1吨酸排出10〜15m3的酸性污水，污染严重，国外该流程已淘汰。
此流程投资少，上马快，除砷氟效率高，我国90％的硫酸厂采用水洗流程。
干法流程短，在高温下进行，热利用率高。
无污酸、污水排出，污染少。
缺点是除As, Se, F 等杂质差，不适于含As, Se, F 多的矿料。
3．二氧化硫的催化氧化
(1) 催化氧化工艺条件
1. 最适宜温度从热力学角度SO2的氧化的平衡转化率随温度升高而降低，氧化反应宜在低温下进行。
适宜的炉气组成提高炉气中02的浓度都有利的。
02的浓度越大，SO2的转化率越大，反应速率也越快；SO2的浓度越小，生产强度降低。
SO2浓度还与催化剂用量、生产能力及总费用有关。
2. 压力SO2氧化是体积缩小的可逆的反应。
增加压力有利于SO2的转化。
常压下，转化率已达96％〜98％。
(2) 二氧化硫催化氧化的设备和流程
①转化器按换热方式不同，转化器分间接换热式和直接换热式两类。
②工艺流程
a ．中间换热式四段转化流程
b ．四段转化空气冷激流程
C ．二转二吸流程
4．三氧化硫的吸收
将S03用硫酸吸收成产品酸；或从转化工序出来的转化气中S03含量不超过10％。
使之与水蒸气结合成硫酸蒸气，再冷凝为酸。
前者为吸收成酸，后者是冷凝成酸。
（1）吸收成酸
吸收成酸是用硫酸水溶液吸收S03 S03溶解在溶液中，与所含的水化合生成硫酸：nS03 + H28 H2S0牛（n-l）S03 + Q
当n> 1时，生成发烟硫酸；n—1时，生成无水硫酸；n v 1时生成含水硫酸。
生产中用浓度为98.3％的酸来吸收，效果最好，过低过高都会使操作恶化。
（2）冷凝成酸
冷凝成酸适用于转化气中含有水分的场合，S03与水蒸气结合成硫酸蒸气：
S03（气）+ H20气）= H2S04气）+ 125 kJ （2 —20）
温度降低，平衡常数增大，平衡向右移动，生成大量H2S04蒸气。
当H2S04勺蒸气的分压超过其饱和蒸气压，即凝成硫酸溶液：
H2S04（气）=H2S04液）+ 50.13 kJ（2 —21）
上述两个可逆反应构成一个平衡体系：
S03（气）+ H20气）===H2SO4 气）===H2SO4 液
冷凝成酸流程与吸收成酸流程相似，但两者存在不同之处。
吸收成酸为化学吸收过程，吸收剂为98.3 %浓硫酸，操作温度较低，进塔气体温度在120〜200C。
冷凝成酸是物理
过程，使用硫酸的浓度较低，操作温度较高，一般转化气体进口温度保持在220〜400C以上。
5．接触法生产硫酸的全流程
接触法流程的生产方法有多种，把不同方法的几个工序结合起来，构成不同的接触法生产硫酸全流程。
通常有水洗、酸洗和干洗三种流程。
小结
从工业原料到合格产品的工业生产涉及诸多实际问题，一方面，矿石的加工处理、炉气的净化分离等物理过程，是硫酸生产必不可少的单元操作，焙烧和转化工序的化学反应的要求决定着矿石处理和炉气净化等物理过程进行的程度；另一方面，焙烧和转化本身又都是非均相化学反应过程，其速率是由表面反应，还是由扩散来决定，需通过宏观动力学研究确定。
单元操作和宏现化学反应过程都是工业生产有别于化学实验研究而引入的新概念、新知识，要实施这些过程，选择适宜的设备、确定最佳的工艺条件、匹配合理的工艺流程则是化学工艺学研究的基本内容。
前者在后续章节要陆续深入展开，后者在本节讨论中已几次涉及。
