硫酸及硫酸生产原理
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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。
硫酸工艺沸腾炉的工作原理
硫酸工艺沸腾炉是一种常用于生产硫酸的反应设备。
其工作原理如下:
1. 原料制备:硫矿石或硫化物经过破碎、选矿等前处理步骤,得到粉末状的硫矿石或硫化物。
2. 进料和预热:将粉末状的硫矿石或硫化物加入到沸腾炉中,并通过加热的方式将其预热,使其达到适宜的反应温度。
3. 反应过程:在预热后的原料中注入浓硫酸以启动反应。
硫化物与浓硫酸发生反应,产生硫酸和硫二氧化物气体。
4. 吸收和脱气:通过特定的装置,将产生的硫二氧化物气体进行吸收,并与浓硫酸反应生成硫酸。
同时,通过脱气装置将空气中的杂质和余气排除,并保持反应过程的稳定。
5. 产品收集:反应生成的硫酸经过脱气、冷凝、过滤等步骤后,得到纯净的硫酸产品。
总的来说,硫酸工艺沸腾炉通过对硫矿石或硫化物与浓硫酸的反应,利用化学反应过程生成硫酸,并经过相应的处理步骤,最终得到高纯度的硫酸产品。
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===SO23.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。
硫酸及硫酸生产原理硫酸(H2SO4)是一种无色透明的液体,常用于许多工业过程中,如肥料制造、化学品生产和石油炼制。
它是世界上最重要的化工原料之一,其生产原理主要包括硫磺氧化法和非金属硫酸铜法。
1.硫磺氧化法硫磺氧化法是最常用的硫酸生产方法之一、硫磺(S)在高温下被气体氧(O2)氧化生成二氧化硫(SO2),然后二氧化硫在催化剂存在下与空气氧反应生成三氧化硫(SO3)。
SO3会与水反应生成硫酸。
硫磺的氧化反应:S+O2→SO2二氧化硫氧化为三氧化硫的反应:2SO2+O2⇌2SO3SO3与水生成硫酸的反应:SO3+H2O→H2SO4这个过程主要分为两个步骤:硫磺的氧化和硫 trioxide(SO3)的水合。
硫磺的氧化通常在燃烧炉中进行,燃烧时需要控制温度和氧气供应。
硫 trioxide的水合需要催化剂的存在,常见的催化剂有氧化铥或五氧化二磷。
2.非金属硫酸铜法非金属硫酸铜法是另一种硫酸的生产方法。
它主要涉及到硫酸铜(CuSO4)的氧化还原反应。
硫酸铜与硫酸反应生成二氧化硫和Cu2+离子,在还原剂的作用下Cu2+离子还原为Cu+离子并生成硫酸。
然后,硫酸被进一步氧化为H2SO4硫酸铜与硫酸反应生成二氧化硫和Cu2+离子的反应:CuSO4+H2SO4⇌SO2+Cu^2++2H2OCu2+离子还原为Cu+离子生成硫酸的反应:Cu^2++H2SO4→Cu++H2SO4硫酸的氧化反应:2H2SO4+O2→2H2O+2SO3这种方法相对于硫磺氧化法来说,生产过程相对简单。
然而,硫酸铜生产通常需要使用更多的能量和化学品,并且产生的二氧化硫是一种环境有害物质。
无论是硫磺氧化法还是非金属硫酸铜法,都需要密切控制反应条件,以获得较高的产率和纯度。
此外,两种方法都需要进行后续的分离和净化步骤,以去除杂质和浓缩硫酸。
总之,硫酸的生产原理主要包括硫磺氧化法和非金属硫酸铜法。
这些方法可以在工业生产中大规模应用,并为许多行业提供关键的化工原料。
制硫酸的催化剂一、硫酸的制法与催化剂的重要性硫酸,作为最常用的化工原料之一,广泛应用于化肥、石油、化工等领域。
硫酸的生产方法主要有两种:硫磺制酸和硫铁矿制酸。
在生产过程中,催化剂扮演着至关重要的角色。
催化剂能够加速化学反应速率,提高硫酸的产率,降低能耗,减少环境污染。
因此,研究制硫酸的催化剂具有重要意义。
二、制硫酸的催化剂种类在硫酸生产中,主要使用的是钒触媒(V2O5)和钛触媒(TiO2)。
其中,钒触媒是最常用的催化剂,其活性高,稳定性好,但价格较高。
而钛触媒虽然价格较低,但其活性较低,稳定性较差。
除此之外,还有一些其他类型的催化剂,如钴催化剂、铁催化剂等,但它们的应用相对较少。
三、催化剂的作用原理在硫酸生产过程中,催化剂的作用原理主要是通过改变化学反应路径,降低活化能,从而提高反应速率。
在硫磺制酸中,催化剂促进硫磺与空气中的氧气发生反应,生成二氧化硫。
在硫铁矿制酸中,催化剂则促进硫铁矿与氧气、水蒸气发生反应,生成二氧化硫。
在整个过程中,催化剂的存在使得反应更加迅速和完全,从而提高硫酸的产率。
四、催化剂的性能评价为了确保硫酸生产的顺利进行和高效性,必须对催化剂的性能进行全面评价。
催化剂的性能主要表现在以下几个方面:活性、选择性、稳定性、再生性以及抗中毒性能。
1.活性:催化剂的活性是指在一定条件下,催化剂促进化学反应的能力。
高活性的催化剂能够加速反应速率,提高硫酸的产率。
2.选择性:选择性是指催化剂促使化学反应按照特定路径进行的能力。
在硫酸生产中,高选择性的催化剂能够减少副反应的发生,提高目标产物的收率。
3.稳定性:稳定性是指催化剂在长时间使用过程中保持其活性和选择性的能力。
稳定的催化剂能够延长设备运行时间,降低维修成本。
4.再生性:部分催化剂在失活后可以通过特定的处理方式重新恢复其活性,这一特性称为再生性。
具备再生性的催化剂能够延长使用寿命,降低生产成本。
5.抗中毒性能:在硫酸生产过程中,催化剂可能会接触到一些有害物质(如硫化物、氮化物等),导致中毒失活。
硫酸⽣产的原理和⽤途硫酸,在70~90年代,被称为⼯业之母,⼤多化⼯企业都⽤它来做原料,制造产品,⽤途⼴泛。
在当时的国民经济中,占有很⼤⽐重。
随着社会的快速发展,它以逐步淡出⼈们的视线。
⼀,硫酸⽣产的⼯艺及基本原理:原料粉碎→焙烧→净化→转化→⼲燥→吸收→成品。
⼆,⼯序主要任务和⽬得:(1)将硫铁矿⽯破料成颗粒,作为沸腾炉的烧结原料,(2)点燃焙烧,形成硫⽓体,(3),把⼆氧化硫⽓体除杂,称为净化,(4)通过转化器,⼆氧化硫与三氧化⼆矾反应,制得三氧化硫,谓转化。
(5)通过⼲燥炉把⽓体⼲燥,(6)兑⽔吸收,测定合格,即为成品。
三,主要⼯序指标:烧出率≥98.5%,净化收率≥97%,转化率≥96%,吸收率≥99.95%,产酸率≥91.5%,硫利⽤率≥91.5%,灰渣残硫≤0.5%。
四,产品规格和标准:(1),产品规格:特种硫酸,浓硫酸,发烟酸,三种。
常规是浓硫酸。
(2),产品标准:硫酸含量92.5%或98%,残渣含量≤0.02%,铁含量≤0.005%,砷含量≤0.001%,透明度≥160mm,⾊度≤1.0毫升。
五,硫酸⽣产管理:硫酸作为三⼤酸之⼀,腐蚀性強,⼯艺复杂,化学反应剧裂。
因此,他有全国通⽤及硬⾏的⽣产操作规程,⽣产分析规程,安全保障规定,等等。
⼈员必须培训和持证上岗,容不得半点马糊。
六,硫酸的主要⽤途:主要⽤于砱肥复合肥的原料,⼴泛⽤于化⼯企业,特种钢洗涤,⽪⾰制造,医药⾏业等。
硫酸作为我国刚改⾰开放时的重要⽣产资料,为国民经济做出了巨⼤贡献。
呼起回忆和重新认识,是我们当代硫酸⼈,义不容辞的责任和情怀。
他的发展,存在,衰退,必将在历史的长河中,留下必不可少的印记!。
硫酸提纯实验报告一、实验目的通过硫酸提纯实验,掌握硫酸提纯的基本方法和操作技巧,了解硫酸的性质及其重要性。
二、实验原理硫酸为无色、无臭的油状液体,具有强酸性、吸湿性、氧化性和腐蚀性。
在工业生产中,硫酸常常由熔硫氧化法制备得到,所以其中不可避免地含有杂质。
提纯硫酸的目的就是除去其中的杂质,使其达到一定的纯度。
硫酸提纯的基本方法有虹吸法和蒸馏法。
虹吸法适用于分离少量杂质,其原理是利用杂质的溶解性不同,通过溶液之间的重力差异或密度差异,实现分层分离。
蒸馏法适用于分离大量杂质,其原理是因为硫酸有较高的沸点(约337),而杂质的沸点较低,所以通过蒸馏原理将杂质与硫酸分离。
三、实验步骤1. 实验前准备:准备所需试剂和仪器设备,包括硫酸、蒸馏装置、容器等。
2. 虹吸法:取一定量的硫酸溶液放入干净的容器中,静置一段时间,等待杂质沉淀。
再使用吸引玻璃棒将上清液慢慢移至另一个干净的容器中,即可得到较为纯净的硫酸溶液。
3. 蒸馏法:将硫酸溶液加热至沸腾,并在装有蒸馏装置的容器中收集蒸馏液。
通过控制温度和收集初始和末端沸点范围内的液体,即可得到较为纯净的硫酸。
四、实验结果与分析经过虹吸法或蒸馏法提纯后的硫酸,可以通过酸碱中和反应进行检验其纯度。
选取所得硫酸溶液加入适量的酸碱指示剂,再滴加NaOH溶液,直至出现颜色变化。
记录所需NaOH的滴定量,即可计算出硫酸的纯度。
五、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全操作,佩戴手套和护目镜,避免接触皮肤和眼睛。
2. 虹吸法中要注意虹吸管的位置,以避免杂质的重新混入纯净硫酸。
3. 蒸馏法中要注意加热的温度和时间,避免过热和溢出。
4. 实验后要及时清理反应容器,避免产生酸雾或固体残留。
六、实验结论通过硫酸提纯实验,我们成功掌握了硫酸提纯的基本方法和操作技巧。
通过虹吸法和/或蒸馏法,我们能够提取纯净的硫酸溶液,并通过酸碱滴定可以检验其纯度。
硫酸作为一种重要的化工原料,在工业生产和实验室研究中广泛应用,如用于腐蚀试验、消毒消杀、制备其他化合物等。
生产硫酸转化器的工作原理
生产硫酸转化器,通常是指生产酸雾装置或酸氧干燥器,用于处理高浓度的硫酸蒸汽或酸雾。
硫酸转化器的工作原理如下:
1. 原理:硫酸转化器采用化学吸收法将硫酸蒸汽或酸雾中的硫酸气体转化为液相硫酸。
2. 工作过程:硫酸转化器一般由酸液塔和吸收塔组成。
高浓度的硫酸蒸汽或酸雾通过酸液塔底部喷淋凝结水,与水接触后发生吸热反应,使硫酸蒸汽部分转化为硫酸液体。
3. 吸收塔:吸收塔是硫酸转化器的核心装置,通常采用填料结构,具有较大的接触面积。
硫酸蒸汽或酸雾从塔顶进入,凝结水从塔底喷淋而入,硫酸蒸汽或酸雾通过填料塔体内上升,与喷淋的凝结水发生反应,在填料表面形成薄膜,使硫酸气体被吸收转化为液相硫酸。
4. 凝结水:凝结水在吸收塔底部喷淋进入,起到冷却和吸收热量的作用。
凝结水通过与硫酸蒸汽或酸雾接触,吸收其中部分热量,使硫酸蒸汽冷凝为液相硫酸。
5. 产物:经过硫酸转化器处理后,硫酸蒸汽或酸雾中的硫酸气体被转化为液态硫酸,产物经过塔顶排出。
总结:硫酸转化器利用化学吸收原理,通过与凝结水的接触和反应,将硫酸蒸汽或酸雾中的硫酸气体转化为液相硫酸。
这种转化过程能有效降低硫酸蒸汽或酸雾中的硫酸气体浓度,从而减少对环境的污染。
全自动灌装硫酸生产线设备工艺原理简介硫酸是一种重要的化工原料,广泛应用于工业生产中。
随着市场需求的不断增加,传统的手动灌装已经无法满足生产的需求。
因此,开发一种全自动灌装硫酸生产线设备工艺成为必要。
本文将介绍全自动灌装硫酸生产线设备工艺原理,包括硫酸的生产过程、设备结构、操作流程以及安全措施。
硫酸的生产过程硫酸的生产主要包括硫磺熔解、造粒、干燥、焙烧、吸收等步骤。
其中,焙烧是制取硫酸的关键步骤,目的是将硫磺燃烧生成二氧化硫气体。
硫酸的吸收则是将二氧化硫气体和水反应生成硫酸的过程。
设备结构全自动灌装硫酸生产线设备的主要结构包括料箱、送料器、粉碎机、干燥机、焙烧炉、冷却器、吸收器、脱水器、卸料口、电器控制柜等组成。
料箱用于存放硫磺粉,送料器用于将硫磺粉通过输送带送入粉碎机中进行粉碎。
粉碎好的硫磺粉进入干燥机进行干燥处理,然后通过送料器将干燥后的硫磺粉送入焙烧炉中进行燃烧,生成二氧化硫气体。
二氧化硫气体通过冷却器冷却后进入吸收器中与水反应生成硫酸。
硫酸混合气体进入脱水器中进行脱水处理,最后通过卸料口排出。
操作流程1.加入硫磺粉:将硫磺粉加入料箱中;2.粉碎处理:硫磺粉通过送料器送入粉碎机中进行细碎处理;3.干燥处理:细碎后的硫磺粉通过干燥机进行干燥处理;4.焙烧处理:干燥后的硫磺粉经过送料器送入焙烧炉中进行燃烧,生成二氧化硫气体;5.吸收硫酸:二氧化硫气体通过冷却器冷却后进入吸收器中与水反应生成硫酸;6.脱水处理:硫酸混合气体进入脱水器中进行脱水处理;7.卸料排放:脱水处理后的硫酸通过卸料口排出。
安全措施在全自动灌装硫酸生产线设备的操作过程中,需要注意以下安全措施:1.硫磺粉要存放在干燥、通风、防潮、防火的环境中。
2.操作人员必须穿戴合适的劳动保护用品,包括防化服、防毒面具、防酸手套等。
3.在操作过程中,应严格遵守相关操作规程和标准,禁止超负荷操作。
4.定期对设备进行维修和保养,确保设备的正常运行。
5.在设备运行过程中,发现任何异常情况,应立即停机检修。
硫酸配置公式硫酸是一种重要的化学试剂,在很多实验和工业生产中都有着广泛的应用。
而要得到特定浓度的硫酸溶液,就需要掌握硫酸的配置公式。
咱们先来说说硫酸配置的基本原理。
这其实就好比做菜时放盐,得知道放多少盐才能达到想要的咸淡程度。
配置硫酸溶液也是一样,得搞清楚需要多少纯硫酸和多少水,才能得到我们期望浓度的硫酸溶液。
我记得有一次,在实验室里,几个学生围在一起准备配置硫酸溶液。
他们一脸认真又略带紧张的样子,让我不禁想起自己当年刚开始接触化学实验的时候。
其中一个学生小心翼翼地拿着量筒,眼睛紧紧盯着刻度,生怕多倒或者少倒了一点。
另一个学生则在旁边拿着玻璃棒,准备搅拌。
咱们接着说硫酸配置公式。
假设要配置一定体积(V)、一定物质的量浓度(C)的硫酸溶液,需要的纯硫酸的物质的量(n)就可以通过公式 n = C×V 来计算。
知道了需要的纯硫酸的物质的量,再根据纯硫酸的摩尔质量,就能算出所需纯硫酸的质量。
这里要特别提醒一下,硫酸的稀释可是个技术活,千万不能把水往硫酸里倒,那可太危险啦!得把硫酸慢慢地沿着容器壁倒入水中,同时还要不停地搅拌,让热量散发出去。
再回到刚才的实验室场景,那几个学生在操作的时候,有个小马虎差点就犯了错误,还好旁边的同学及时提醒,这才避免了一场可能的危险。
看着他们认真又小心的样子,我心里感到很欣慰。
在实际配置中,还得考虑硫酸的纯度。
如果给出的硫酸不是 100%纯的,那还得根据纯度来计算实际需要的硫酸的质量。
总之,硫酸配置公式虽然看起来不复杂,但实际操作起来一定要小心谨慎。
这就像走钢丝,每一步都得稳稳当当的。
希望大家在学习和实践硫酸配置的过程中,都能认真仔细,既能掌握知识,又能保证安全。
可别像我当年一样,因为一时粗心,差点出了岔子。
那时候,我也是在配置硫酸溶液,心想着快点完成实验,结果一着急,步骤乱了,还好老师及时发现,给我纠正了错误。
所以呀,大家在进行硫酸配置的时候,一定要按照公式和步骤来,别马虎,这样才能成功配置出我们需要的硫酸溶液。
接触法制造硫酸的反应原理和生产过程(一)工业生产需从五个方面进行学习1.化学原理:③制H2SO4:SO3+H2O====H2SO42.原料:黄铁矿(主要成分是FeS2)(或者硫)空气、98.3%的浓H2SO43.主要设备:①沸腾炉(制取SO2的设备,用硫作原料不用此设备,我国现在还主要用黄铁矿为原料制H2SO4)②接触室(制取SO3的设备)③吸收塔(制取H2SO4的设备)4.生产工艺流程:①黄铁矿在沸腾炉中燃烧制取SO2②经过净化处理③SO2和O2在接触室中接触五氧化二钒(V2O5),在500℃条件反应生成SO3④SO3在吸收塔中被98.3%的浓H2SO4吸收得到发烟硫酸.5.产品:发烟硫酸(1)溶解SO3的硫酸溶液称为发烟硫酸,这种溶液的溶质是SO3,溶剂是H2SO4.如含20%SO3的发烟硫酸100g,其中含SO3质量:(2)关于“发烟硫酸”名称的来历:因H2SO4中溶解的SO3易挥发,这样挥发出的SO3遇空气中的水蒸气剧烈结合成硫酸的小液滴,就象“发烟”一样,因此我们称溶有SO3的H2SO4溶液为“发烟硫酸”,从前面分析看,在瓶口上方产生的不是“烟”,而是“雾”,所以在学习时不要产生误解.但这个名称长期约定俗成,所以我们现在仍沿用这个名称.(3)得到的发烟硫酸用水或稀H2SO4稀释,便制得各种浓度的硫酸溶液.(二)关于生产过程中的几个问题:1.工业上接触法制硫酸中为什么要先将黄铁矿粉碎?答:该做法是为了增大反应物之间的接触面积,因为反应物之间的接触面积越大,反应速率就越快,制H2SO4时把黄铁矿石粉碎,并在沸腾炉中燃烧,从而加快反应的进行,燃烧也充分.2.为什么把燃烧黄铁矿的炉子叫沸腾炉?为什么用这种炉子?答:这是因为矿粒燃烧的时候,从炉底通入强大的空气流,把矿粒吹得在炉内一定空间里剧烈翻腾,好象“沸腾着的液体”一样.因此,人们把这种炉子叫沸腾炉.矿粒在这种沸腾情况下,跟空气充分接触,燃烧快,反应完全,提高了原料的利用率.3.黄铁矿石在沸腾炉里燃烧时,为什么要向炉中鼓入过量的空气(氧气)?答:生产上,常使其一反应物的用量(浓度)超过反应所需的量,过量的那种反应物往往是原料中比较易得且价钱比较便宜的.因而能使较贵重的原料更充分利用.在焙烧黄铁矿石制造硫酸时,采用过量的空气使黄铁矿石充分燃烧,就是一例.4.逆流原理在接触法制硫酸过程中有哪些具体的作用?答:在化工生产中,相互作用的物料,往往采用逆流的方法,如用H2SO4的质量分数为98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,液体和气体的流向是相反的,液体由吸收塔顶部淋下,气体由下向上,使作用更完全.在热交换中.冷的和热的气体(或液体),都是采用逆流的方法进行热量交换的.硫酸工业中,接触室内使用热交换器,使未进入接触室的SO2和O2得以预热,有利于SO2的转化;从接触室里出来的SO3得以降温,减少了SO3的分解.5.为什么通入接触室的混合气体必须预先净化?如何净化?答:从沸腾炉里出来的炉气中,除SO2、O2、N2外,还有水蒸气,有如含砷、硒的化合物杂质及矿尘,杂质和矿尘会使催化剂失去活性而中毒,水蒸气会跟SO2、SO3形成酸雾,腐蚀管道设备,因此通入接触室的混合气体预先净化.炉气净化过程为:首先经过①除尘(除去矿尘),然后进行②洗涤(洗去砷、硒等的化合物),最后进行③干燥(除去水蒸气).这样处理过的混合气体主要含有SO2、O2和N2.6.什么是热交换过程?通过热交换器(如图)用来把反应时生成的热,传递给进入接触室的需要预热的混合气体,并冷却反应后生成的气体,像这样传递热量的过程就是化学工业上常用的热交换过程.7.吸收SO3为什么不直接用水或稀H2SO4,而是用98.3%的浓H2SO4?答:这是因为用水或稀H2SO4作吸收剂时,容易形成酸雾,吸收速度慢且吸收不充分,而用98.3%的浓H2SO4作吸收剂,则在吸收过程中不形成酸雾,吸收速率快且吸收充分,有利于SO3的吸收.8.制H2SO4的尾气中含哪些成分?为什么尾气不能直接排入大气中?答:制H2SO4的尾气成分:SO2、O2、N2等由于尾气中含有SO2,如果直接排入大气,会造成环境污染,所以在尾气排入大气之前,必须经回收,净化处理,防止SO2污染空气并充分利用原料.9.硫酸生产过程中三设备的两进两出.从上图可看出:每套设备都有两进两出.沸腾炉:两进:黄铁矿进口和空气进口.两出:矿渣出口和炉气出口(炉气成分:SO2、O2、N2、水蒸气、砷、硒的化合物及矿尘等)接触室:两进:冷反应混合气进口(主要成分:SO2、O2、N2等)和经过预热的热反应混合气进口(主要成分:SO2、O2、N2等)两出:经过热交换器预热的热反应混合气出口(主要成分:SO2、O2、N2等)和反应后混合气出口(主要成分:SO3、SO2、O2、N2等)吸收塔:两进:混合气进口(主要成分:SO3、SO2、O2、N2等)和98.3%的浓H2SO4进口.两出:发烟硫酸出口(主要成分:H2SO4、SO3)和尾气出口(主要成分:SO2、O2、N2等)10.为什么在吸收塔中填满瓷环?答:用质量分数为98.3%的浓H2SO4吸收SO3时,吸收塔里填满瓷环,使液体和气体接触面积增大,提高吸收率.(把这个关系要作为基本常识应用)11.有关化学计算:化学计算中涉及到工业生产实际中的四“率”(即转化率、利用率、产率、损失率)和纯度,给初学者造成困难.首先要搞清概念:物质的纯度=(纯物质/不纯物质)×100%产率:(实际产量/理论产量)×100%利用率:(实际利用原料量/实际投入原料总量)×100%损失率:1-利用率在原料中:转化率=利用率其次:计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处理有关过程及数据,这样可化难为易.(1)守恒原则,如黄铁矿制硫酸中S原子守恒具体表现形式:FeS2—2H2SO4 S—H2SO4(2)累积原则:工业生产中间过程中各步的转化率、产率可累积到原料或产物上,计算结果不受影响.累积时,习惯上尽量用乘不用除.。