硫酸概述、净化和综合利用
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硫酸的主要成分
硫酸,化学式为H2SO4,是一种无色透明的液体。
它是一种强酸,是许多工业和实验室中必不可少的化学品。
硫酸的主要成分是硫元素、氧元素和氢元素。
在化学工业中,硫酸被广泛应用于生产肥料、矿产提取、石油精炼和其他工业过程中。
硫酸的制备方法有多种,最常用的方法是接触硫酸生产。
这种方法是将硫磺燃烧生成二氧化硫,再通过催化剂催化氧化成三氧化硫,最后再加入水生成硫酸。
硫酸的制备过程需要严格控制温度和压力,以确保产品的纯度和质量。
硫酸在工业中有着广泛的应用。
首先,硫酸是一种重要的化肥原料,可用于生产磷酸二铵、硫酸铵等肥料。
其次,硫酸在矿产提取中也扮演着重要角色,例如用于浸出金属矿石中的金、铜等有用金属。
此外,硫酸还能用于石油精炼和化工生产中,起着催化剂和反应剂的作用。
除了工业用途,硫酸还在实验室中被广泛使用。
由于其强酸性,硫酸常用于酸碱中和实验中,用来调节溶液的酸碱度。
此外,硫酸还可用于清洗玻璃器皿和去除金属表面的氧化物。
硫酸虽然在工业和实验室中有着广泛的应用,但同时也需要注意其危险性。
硫酸是一种强酸,具有腐蚀性,会对皮肤和眼睛造成伤害。
在使用硫酸时,必须佩戴防护装备,并严格遵守安全操作规程,以
确保人身安全。
总的来说,硫酸作为一种重要的化学品,其主要成分为硫元素、氧元素和氢元素。
它在工业和实验室中有着广泛的应用,但同时也需要注意其危险性,确保安全使用。
希望通过对硫酸的了解,能够更好地应用于实际生产和实验中,发挥其重要作用。
废硫酸水的处理方法简介硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。
在许多生产过程中,硫酸的利用率很低,大量的硫酸随同含酸废水排放出去。
这些废水如不经过处理而排放到环境中,不仅会使水体或土壤酸化,对生态环境造成危害,而且浪费大量资源。
近年来许多国家已经制定了严格的排放标准,与此同时,先进的治理技术也在世界各地迅速发展起来。
废硫酸和硫酸废水除具有酸性外,还含有大量的杂质。
根据废酸、废水组成和治理目标的差异,目前国内外采用的治理方法大致可分为3大类:回收再用、综合利用和中和处理。
一、废硫酸的回收再用废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。
处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。
处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。
(一)浓缩法该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。
这类方法应用较广泛,技术较成熟。
在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。
1、高温浓缩法淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。
该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿。
该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a。
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。
加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。
硫酸的相关知识点总结
1. 结构和性质
硫酸的分子式为H2SO4,结构为O=S(OH)2。
硫酸是无色、无臭的液体,在室温下呈现出黏稠的性质。
硫酸是强酸,可以与水反应生成氢离子和硫酸根离子。
另外,硫酸也具有很强的氧化性,能与许多有机物和其他无机物反应,产生燃烧、腐蚀等现象。
2. 制备
硫酸的工业生产主要通过接触过程来实现,即首先制备硫三氧化(SO3),然后与水反应形成硫酸。
具体步骤为先将硫磺和空气在氧化催化剂的作用下燃烧生成二氧化硫,再将二氧化硫氧化为三氧化硫。
随后,将硫三氧化溶解在水中得到硫酸。
3. 应用
硫酸广泛应用于冶金、化工、制药、石化等领域。
在冶金行业中,硫酸主要用于镀锌、电解铜、铬酸钠生产等。
在化工行业中,硫酸可以作为引发剂、催化剂、脱水剂等。
此外,在制药和石化领域,硫酸也有着重要的应用。
4. 安全注意事项
由于硫酸具有强酸性和氧化性,因此在使用过程中需要严格遵守安全操作规程。
在操作硫酸时,需佩戴防护眼镜、手套等个人防护装备,并注意避免与皮肤接触。
此外,在操作过程中需要注意防护呼吸系统,避免吸入硫酸蒸气。
5. 环境影响
硫酸具有很强的腐蚀性,对环境造成污染的危害较大。
在生产和使用过程中,需采取严格的环保措施,避免硫酸泄漏或排放对环境造成损害。
总结:硫酸是一种重要的化工原料,具有强酸性和氧化性,广泛应用于冶金、化工、制药等领域。
在使用和生产过程中,需要严格遵守安全操作规程,保护好自己和环境。
有关化学“硫酸工业”的介绍
有关化学“硫酸工业”的介绍如下:
硫酸工业在化学工业中具有悠久的历史,它广泛用于各个工业部门,主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等。
硫酸还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料,以及各种基本有机和无机化工产品。
硫酸的生产方法主要有两种:硫磺燃烧法、硫铁矿燃烧法。
其中,硫磺燃烧法是最早的硫酸生产方法,至今仍占一定比例。
硫磺燃烧法的反应原理是:硫磺在空气中燃烧,生成二氧化硫,再与氧气反应生成三氧化硫,最后用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,得到硫酸。
硫酸的浓度主要有两种:浓硫酸和稀硫酸。
浓硫酸(98.3%)具有吸水性、脱水性、强氧化性等特性,可以用于某些化学反应的催化剂和脱水剂。
稀硫酸则主要用于金属表面除锈、清洗等。
硫酸工业的生产流程主要包括原料准备、燃烧、吸收、尾气处理等步骤。
在生产过程中,需要控制好温度、压力等参数,保证产品质量和安全。
同时,还需要注意环境保护,采取有效的措施减少废气、废水和固废的产生和排放。
总之,高中化学硫酸工业是一个重要的知识点,需要学生掌握其基本概念、生产方法、浓度分类和用途等方面的知识。
同时,还要注意与其他相关知识点进行联系和比较,加深对整个化学学科的理解和掌握。
硫酸的物化性质和制备方法[物化性质] 硫酸,分子式为H2SO4,相对分子质量98.07,为无色透亮油状液体,熔点10.4℃。
沸点290℃。
密度1.84g/cm3。
能以随意比例与水混合,并放出大量的热。
化学性质活泼,几乎与全部金属、氧化物、氢氧化物反应生成。
具有极强的吸水性和氧化性,能使棉布、纸张、木材等碳水化合物脱水碳化,接触人体能引起严峻的烧伤。
空气中体积含量达4%~75%时具有爆炸性。
在10℃凝固,加热到340℃分解成和水。
浓度低于76%的硫酸与金属反应会放出氢气。
市售硫酸按纯度不同色彩自无色、黄色乃至红棕色。
密度随含量增强而增强,熔点随含量削减而下降。
[制备办法] (1)硫磺法由硫磺制取二氧化硫气体,再将二氧化硫催化氧化,生成三氧化硫,最后将三氧化硫与水接触制取硫酸。
(2) 硫铁矿法以硫化铁矿为原料,经焙烧得到二氧化疏,经净化、氧化成三氧化硫,用稀硫酸汲取得到成品。
(3)中国专利CN1113878A 此法也是利用焙烧硫化铁矿法,但是,在制备过程中,采纳含N20~60%(分量含量)的纯氧或富氧空气依次顺流流入串联的1~5个硫铁矿氧化焙烧炉中举行硫铁矿的焙烧,每个炉的出口气体温度为600~1000℃。
此高温可用于产生蒸汽及发电。
焙烧硫铁矿完毕后的气体经处理后进入转化炉举行转化,使气体中含有的大部分SO2(50%~100%)转化为SO3,转化后的气体被汲取制备硫酸,汲取后气体中的SO3 50%~100%转化为硫酸产品,所得的终于尾气经升温加压或被喷射吸引后返回硫铁矿焙烧炉前与氧气混合或返回SO2转化炉前与SO2炉气混合或返回SO3汲取塔前与SO3炉气混合后循环用法。
因为生产过程中用法的氧气中含有部分氮气,因此,在生产过程中,气体中N2的含量逐渐增强。
当N2含量达到一定数值时,排放部分硫酸汲取塔后的终于尾气经处理后放空,以维持生产过程中的循环气体中氮的含量为一定数值。
(4)钛白废酸回收硫酸上钛铁矿的主要成分是偏钛酸亚铁,是一种弱酸弱碱盐。