三种主要制酸方式比较

硫酸生产工艺对比分析丁勇;吕利平【摘要】硫酸(H2SO4)是重要的化工原料之一,也是化学工业中的重要产品.硫酸的生产工艺主要有四种,分别是硫铁矿制硫酸、硫磺制硫酸、冶炼气制硫酸、石膏制硫酸.本文分别对四种工艺的发展情况进行综述,重点对各工艺的操作流程、优缺点进行了对比分析,得出硫磺制酸是应用最广泛的工艺,冶炼气制酸是最具发展潜力的工艺,为我国硫酸的生产工艺的开发提供了参考.%Sulfuric acid(H2SO4)is one of the important chemical raw materials,it is an important product in chemical industry.There are four main types of sulphuric acid production methods,such as sulfuric acid pyrite,sulphuric acid,gypsum acid and smelting gas making acid.The development of the four processes was introduced,focusing on process operation of each process,the comparative analysis of advantages and disadvantages.Drawing sulphuric acid was the most widely used process,smelting gas as the most development potential of the process,providing a reference for the development of sulphuric acid production technology in China.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)005【总页数】3页(P102-104)【关键词】硫酸;生产工艺;硫铁矿;硫磺【作者】丁勇;吕利平【作者单位】长江师范学院化学化工学院,重庆 408000;长江师范学院化学化工学院,重庆 408000;三峡库区环境监测与灾害防治工程研究中心,重庆 408000【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16硫酸(H2SO4)作为重要的无机化学品之一，具有强烈的吸水性、氧化性、腐蚀性，是一种重要的工业原料，在石油精炼、净化石油、金属冶炼、无机盐工业及染料等工业中有十分广泛的应用。

强酸制取弱酸的原理及其应⽤⼤汇总呵呵有点⼩偷懒，汇集⼀下有关强酸制取弱酸的原理及其应⽤的好⽂档强酸制取弱酸，指的是较强酸（可以是强酸或弱酸）可⽣成较弱酸。

即：强酸＋弱酸盐→弱酸＋强酸盐中学化学通常以H 2CO 3、H C O 3-的酸性作为⽐较标准，要求掌握常见弱酸酸性强弱顺序：强酸制弱酸原理的应⽤主要体现在以下⼏个⽅⾯：1. 实验室制取某些弱酸C a C O H C l C a C lH O C O 32222+=++↑ N a S O H S O N a S O H O S O 232424222+=++↑()较浓 F e S H S O F e S O H S +=+↑2442C a P O H S O H P O C a S O 34224344323()()+=+浓 B a O H S O B a S O H O 224422+=↓+2. 解释现象漂⽩粉久置失效的原因：C a C l O C O H O C a C O H C l O ()22232++=↓+ 222H C l O H C l O =+↑建筑⽤的粘合剂⽔玻璃久置会变质：N a S i O C O H O H S i O N a C O 23222323++=↓+3. 产物的判断①向N a A l O 2溶液中通⼊少量的⼆氧化碳232222332AlO CO H O Al OH CO --++=↓+()②向N a A l O 2溶液中通⼊过量的⼆氧化碳A l O C O H O A l O H H C O 222332--++=↓+() ③向N aS i O 23溶液中通⼊少量的⼆氧化碳 S i O C O H O H S i O C O 32222332--++=↓+ ④向N aS i O 23溶液中通⼊过量的⼆氧化碳 S i O C O H O H S i O H C O 3222233222--++=↓+ ⑤向C H O N a 65溶液中通⼊⼆氧化碳 C H O N a C O H O C H O H N a H C O 6522653++=+ 不管CO 2是否过量，都⽣成N a H C O 3。

2012年新疆有色金属喀拉通克铜镍矿冶炼厂硫酸系统的工艺选型徐新生（新疆新鑫矿业股份有限公司喀拉通克铜镍矿富蕴836107）摘要介绍了喀拉通克铜镍矿二氧化硫烟气制酸工艺选型情况，列举了主要的主要设备和产品方案，总结了工艺的特点。

关键词制酸两转两吸主要设备特点1概述新疆新鑫矿业股份有限公司喀拉通克铜镍矿富氧侧吹炉、贫化电炉冶炼产生的二氧化硫烟气制酸。

主工艺包括烟气净化、干燥、吸收、转化和成品生产等。

按烟气净化工艺，可分为干法制酸和湿法制酸两种：(1)干法制酸：是将经收尘净化后的烟气，在热交换器中加热至380℃～400℃，再经转化后进入两段成酸工序，采用浓度为93％的酸喷淋冷凝成酸。

该法具有流程短、占地小、投资省、无污水污酸等优点。

但由于转化率低、能耗大等原因，现已极少采用。

(2)湿法制酸：又分为热浓酸洗净化、水洗净化和稀酸洗净化三种。

热浓酸洗净化指标差，成品酸质量低，设备腐蚀严重；水洗净化由于污水量大，污水处理设施投资多等原因，这两种方法设计一般已不采用。

稀酸洗净化的净化指标好，适应范围广，污酸排放量小，便于处理或利用，硫损失小，有利于实现“两转两吸”工艺，一般新建的冶炼厂制酸车间，设计多采用此种工艺。

排出少量浓度为3％～30％的污酸，用中和法或硫化法处理，达到排放标准后排放。

2工艺选择湿法制酸的转化、吸收工艺可分为“一转一吸”、“两转两吸”和新开发的非稳态转化等。

选择依据主要取决于烟气二氧化硫浓度。

“一转一吸”工艺，一般处理的烟气二氧化硫浓度为4.5％～6％，二氧化硫转化率为95％～98％。

非稳态转化可处理二氧化硫浓度为2.5％～4％的烟气，其尾气一般须处理后才能排放。

“两转两吸”工艺的转化率可达99.5％以上，尾气浓度符合排放标准，一般处理的烟气二氧化硫浓度可在6％以上。

在特定情况下(即指烟气中的一氧化碳含量较高，一氧化碳转化为二氧化碳放出的大量热量，能维持转化自热平衡时)，或工艺、设备处理得当，烟气二氧化硫的浓度也可稍低于6％。

三、氨催化氧化制硝酸硝酸和硫酸一样,也是无机化学工业中的重要产品,但它的产量比硫酸要小得多,1985年全世界的硝酸产量为3000万t/a,中国1993年的产量(以100%硝酸计)已达56.3万t/a。

硝酸大部分用来制造肥料,如硝酸铵、氮磷钾复合肥料等,亦大量用来制造炸药、染料和医药中间体、硝酸盐和王水等,还用作有机合成原料。

图3-1-13 HNO３-Ｈ２Ｏ系统的沸点、组成与压力的关系曲线硝酸是五价氮的含氧酸,纯硝酸是无色液体,相对密度1.5027,熔点-42℃,沸点86℃。

一般工业品带微黄色。

含硝酸86%～97.5%以上的浓硝酸又称发烟硝酸,它是溶有二氧化氮的红褐色液体,在空气中猛烈发烟并吸收水分。

硝酸是强氧化剂,有强腐蚀性,在生产、使用和运输中要注意安全。

与硫酸不同,硝酸与水会形成共沸混合物,共沸点与温度和压力的关系示于图3-1-13,由图3-1-13可见,共沸点随压力的增加而上升,但共沸点下的硝酸浓度却基本一样。

在101.32 kPa 下共沸点温度为120.5℃,相应的硝酸浓度为68.4%。

因此,不能直接由稀硝酸通过蒸馏方法制得浓硝酸,而应该首先将稀硝酸脱水,制成超共沸酸(即浓度超过共沸点时的硝酸浓度),经蒸馏最后才能制得浓硝酸。

1. 生产方法综述在十七世纪,人们用硫酸分解智利硝石(NaNO3)来制取硝酸。

硫酸消耗量大,智利硝石又要由智利产地运来,故本法目前已趋淘汰。

1932年建立了氨氧化法生产硝酸的工业装置,所用原料是氨和空气。

氨氧化催化剂是编织成网状的铂合金(常用铂-铑网),产品为稀硝酸(硝酸浓度为45%～62%)和浓硝酸(硝酸浓度为98%)。

(1)稀硝酸生产过程A 氨氧化主要反应有:４ＮＨ３＋５Ｏ２＝４ＮＯ＋６Ｈ２Ｏ这是一个强放热反应。

反应温度760～840℃,压力0.1～1.0MPa,通过铂网的线速度大于0.3 m/s,氧氨比(Ｏ２／ＮＨ３）为1.7～2.0,在以上工艺条件下,氨的氧化率可达95%～97%。

工业制硫酸的三个步骤好啦，今天我们来聊聊一个非常重要的化学品——硫酸。

硫酸在我们的生活中可不是什么“花瓶”，它可是个大忙人，广泛应用于化工、冶金、农业等多个领域。

不过，生产硫酸的过程可不简单，分为三个关键步骤，我们一起来看看吧。

1. 硫的燃烧首先，咱们得从燃烧硫开始。

这一步就像给硫酸做个开场白，开个好头。

你想啊，硫的燃烧就像是在过节时放烟花，火焰熊熊，红彤彤的。

一般来说，我们把硫放进一个高温的炉子里，给它充足的氧气，嘿嘿，硫就开始“开Party”了。

燃烧过程中，硫和氧气结合，变成了二氧化硫。

这个二氧化硫就像是烟花的烟雾，飘散在空气中，给人一种“哇，这是什么神奇的东西”的感觉。

不过，燃烧硫可不是随便来的，这里面可是有讲究的。

温度得控制得当，氧气供应也要精准，太多太少都不行。

要是氧气不够，硫就会“闹脾气”，烧不完全；而氧气过多，就会浪费资源，得不偿失。

简而言之，硫的燃烧就像是一场完美的舞蹈，得把握好节奏。

2. 二氧化硫的转化接下来，进入第二步，二氧化硫的转化。

这一步就像是给硫酸换衣服，从一件简单的衣服换成华丽的礼服。

为了让二氧化硫变成更厉害的东西，我们得把它和氧气再“搭伙”，在高温高压的条件下进行反应。

这样一来，二氧化硫就会变成三氧化硫，真的是“脱胎换骨”啊。

而这个反应可不简单，它需要一个“催化剂”，就像是派对上的调解者，让二氧化硫和氧气能更好地结合。

通常，我们用的是五氧化二钒，它就像是一个超级“教练”，帮助二氧化硫们找对节奏，快速成团。

经过一番“热舞”，最终变成了三氧化硫。

这时候的三氧化硫就像是走上了时尚的T台，光彩夺目。

3. 硫酸的合成最后一步，硫酸的合成。

这就像是把所有的精彩瞬间凝聚在一起，最终形成一瓶美味的“魔法饮品”。

三氧化硫可不能单独行动，它得和水结合。

我们把三氧化硫缓缓地加入水中，嘿，眼看着就变成了浓浓的硫酸，真的是让人忍不住想给它点个赞。

不过，这一步也有点小“危险”。

三氧化硫和水反应的时候，会释放出大量的热量，俨然一场小型的火山爆发。

高中化学工艺流程总结化学工艺流程是指在化学生产过程中，按照一定的步骤和条件，将原料转化成所需的产品的过程。

在高中化学学习中，我们需要了解一些常见的化学工艺流程，以便更好地理解化学反应的过程和原理。

下面我们就来总结一些常见的高中化学工艺流程。

首先，我们来谈谈氯碱工业中的氯碱法制备氢氧化钠的工艺流程。

氯碱法是指利用氯气和氢氧化钠的化学反应制取氯氢和氢氧化钠的方法。

工艺流程主要包括电解食盐水制取氢氧化钠和氯气，然后再将氢氧化钠溶液蒸发结晶得到固体氢氧化钠。

整个过程需要注意电解槽的构造和操作条件的控制，以及氢氧化钠的提纯和制备。

其次，我们来说说硫酸的制备工艺流程。

硫酸是一种重要的化工原料，常用于冶金、化肥、染料等行业。

硫酸的制备工艺流程主要包括硫磺的燃烧得到二氧化硫，然后再将二氧化硫进一步氧化得到三氧化硫，最后再将三氧化硫溶解在水中生成硫酸。

在整个工艺流程中，需要注意硫磺的燃烧条件和氧化反应的控制，以及硫酸的提纯和制备。

另外，我们还需要了解一些有机化工工艺流程，比如醇的制备工艺流程。

醇是一类重要的有机化合物，广泛应用于化工、医药等领域。

醇的制备工艺流程主要包括烯烃的水合反应得到醇，然后再将醇进行提纯和制备。

在整个工艺流程中，需要注意水合反应的催化剂选择和操作条件的控制，以及醇的提纯和制备方法。

总的来说，高中化学工艺流程的学习不仅可以帮助我们更好地理解化学反应的过程和原理，还可以为以后的化学学习和工作打下良好的基础。

通过对一些常见的化学工艺流程的总结和了解，我们可以更好地掌握化学知识，为将来的发展做好准备。

希望同学们能够认真学习化学工艺流程，掌握其中的关键知识，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

课程设计（论文）任务书设计题目：硝酸镁法制取浓硝酸(年产3万吨)学院：专业：班级：学生：指导教师：系主任: （签名）一、设计要求：1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。

（字数不小于8000字）2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。

3、图纸要求：工艺流程图1张（图幅2号）；设备平面或立面布置图1张（图幅3号））。

二、进度安排：三、指定参考文献与资料《过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》摘要浓硝酸是重要的化工基本原料。

在化工、轻工、冶金、国防等工业有广泛的用途；“硝酸镁法”生产浓硝酸工艺属于间接法, 是以硝酸镁溶液为脱水剂, 将浓度为45%一60%的稀硝酸精馏制取浓度为98.2%以上的浓硝酸的生产工艺。

因其流程短、投资省并且无稀硝酸生成，产品质量好而被大多数浓硝酸生产企业采用。

关键词：浓硝酸；硝酸镁；稀硝酸；间接法目录摘要 (Ⅰ)前言 (1)第一章浓硝酸的制造概述 (1)1. 1 产品浓硝酸 (1)1. 1. 1 物理性质 (2)1. 1. 2 化学性质 (2)1. 1. 3 产品标准 (3)1. 2 脱水剂硝酸镁 (4)第二章工艺流程论证 (5)2.1工业上制取浓硝酸的三种方法 (5)2.1.1直接合成法 (5)2.2.2超共沸酸精馏法 (6)2.2.3加脱水剂法 (6)2.2工艺条件简述 (10)2.2.1稀硝酸的浓度 (10)2.2.2 硝酸镁溶液的浓度 (10)2.2.3 配料比 (10)2.2.4 回流比 (11)2.2.5 操作温度 (11)2.2.6 操作压力 (11)2.2.7 空塔速度和喷淋密度 (11)2.3硝镁法浓硝酸生产工艺流程简介 (11)2.4硝酸生产装置的布置 (12)第四章典型机器设备选型与论证 (13)4.1硝酸浓缩塔的设计 (13)4.1.1 浓缩塔结构 (14)4.1.2 浓缩塔材质的选用 (14)4.1.3 浓缩塔的强度计算 (15)4.2硝酸镁加热器 (16)4.3硝酸镁溶液蒸发器 (17)4.4硝酸镁分离器 (17)4.5漂白塔 (17)4.6硝酸冷凝器和冷却器 (18)总结 (18)参考文献 (19)致谢 (20)前言浓硝酸（HNO3浓度98%）是一种重要的基础化工原料，广泛用于化工、冶金、医药、染料、农药等领域。

湿法磷酸生产原理及生产方法的选择湿法磷酸生产原理及生产方法的选择摘要目前国内外磷酸的生产工艺主要有“热法”和“湿法”两种。

二者相比较，湿法磷酸的工艺特点是产品成本相对较低，但是质量较差，且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求，尽管如此，二水物法还是得到了广泛的应用，目前国际上制备工业磷酸主要采用湿法。

二水物法湿法磷酸生产工艺的研究开发和反应槽、过滤机等主要设备设计技术的日臻成熟和完善，为二水物法湿法的大规摸工业化生产打下了坚实的基础。

在二水物法湿法磷酸生产过程中，由于磷矿与硫酸的反应速率与磷矿的细度密切相关，因此矿浆送入反应槽之前磷矿石一般需经过粉碎(中碎)和研磨(细碎)两个工序。

湿法研磨流程短、生产能力大，这就加快萃取工序的反应速度。

湿法磷酸生产过程中，制得粒大、均匀、稳定的二水物和α半水物硫酸钙结晶，便于过滤分离和洗涤干净是十分重要的问题。

关键词：湿法磷酸，二水物法一湿法磷酸生产的基本原理工业上制取磷酸的方法有两种：一种是用强无机酸(主要用硫酸)分解磷矿制得磷酸，称湿法磷酸，又称萃取磷酸，主要用于制造高效肥料；另一种是在高温下将天然磷矿中的磷升华，而后氧化、水合制成磷酸，称为热法磷酸，主要用于生产工业磷酸盐、牲畜和家禽的辅助饲料。

本设计主要讨论湿法磷酸。

1.1 湿法磷酸生产的基本原理用酸(硫酸、硝酸、盐酸等)分解磷矿制得的磷酸统称湿法磷酸，而用硫酸分解磷矿制取磷酸的方法是湿法磷酸生产中最主要的方法。

即用硫酸处理天然磷矿[主要成分为3Ca（PO4）2•CaF2]分解，生成磷酸溶液及难溶性的硫酸钙沉淀。

其总化学反应式如下：Ca5F(PO4)3＋5H2SO4＋5nH2O===3H3PO4＋5CaSO4·nH2O＋HF实际上，反应分两步进行。

第一步是磷矿和循环料浆(或返回系统的磷酸)进行顶分解反应，循环的料浆中含有磷酸且循环量很大，磷矿首先溶解在过量的磷酸溶液中生成磷酸一钙：Ca5F(PO4)3＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF↑这一步称为预分解。

高中化学酸性强弱比较与运用婺源紫阳中学傅老师整理强酸是说酸溶解在水中可以在很大的程度上电离成氢离子和酸根离子，弱酸是相对强酸来说的，指酸在溶液中部分电离，大部分在溶液中以分子状态存在。

高中化学中常出现的酸:(有些可以不用去考虑,很难遇不到)高氯酸〉硫酸〉氢碘酸〉氢溴酸〉盐酸〉硝酸〉草酸〉亚硫酸〉磷酸〉氢氟酸〉亚硝酸〉甲酸〉乳酸〉苯甲酸〉乙酸〉软脂酸中学常见弱酸强弱规律 (从前到后酸性逐渐变弱，只考虑第一级电离的比较）即H2SO3>H3PO4>HF>HNO2>HCOOH>CH3COOH>H2CO3>H2S>HCN一、强酸制取弱酸的原理一般的酸制酸的反应实际上是个复分解反应，这个反应能不能发生除了要看酸的强弱还要考虑有没有沉淀，气体，高沸点或低沸点酸的生成。

比如用磷酸（一种中强酸）制取HI ，HBr（二者都是比盐酸强的酸）。

虽然磷酸为弱酸，但由于生成了气体所以反应也可以发生。

在比如用硫酸与高氯酸钡作用生成高氯酸，虽然我们说高氯酸比硫酸酸性强，但由于生成了硫酸钡沉淀，所以反应也可以发生。

因此对于强酸制弱酸大家要理解它，不要一遇到有酸与盐反应生成另一种酸与盐时都简单的归为强酸制弱酸。

有特殊情况：如：H2S＋CuSO4＝H2SO4＋CuS (盐的溶解度小的原因) 这个反应主要是生成了一种难溶于强酸的物质（也就是提到离子反应中的难溶物质）再如：Cl2 + H2S == S（沉淀）+ 2HCl （氧化还原反应类型）H2SO3 + Cl2 == H2SO4 + HCl（未配平）（氧化还原反应类型）等等强酸制取弱酸：指的是较强酸（可以是强酸或弱酸）可生成较弱酸强酸＋弱酸盐→弱酸＋强酸盐中学化学通常以H2CO3、的酸性作为比较标准，要求掌握常见弱酸酸性强弱顺序：二、强酸制弱酸原理的应用1. 实验室制取某些弱酸2. 解释现象漂白粉久置失效的原因：建筑用的粘合剂水玻璃久置会变质：3. 产物的判断①向溶液中通入少量的二氧化碳②向溶液中通入过量的二氧化碳③向溶液中通入少量的二氧化碳④向溶液中通入过量的二氧化碳⑤向溶液中通入二氧化碳不管CO2是否过量，都生成。