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化工工艺学课件硫酸

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《硫酸的制备和质》课件

《硫酸的制备和质》课件
《硫酸的制备和质》PPT 课件
本PPT介绍硫酸的制备与质，包括其化学式、用途，制备的工业与实验室方法， 质量控制的检测与标准，以及安全使用与储存的注意事项。
硫酸的化学式和性质
化学式
硫酸的化学式为H2SO4，是无色、无臭的液体。
性质
硫酸是强酸，具有强烈的腐蚀性和毒性。其密度大，沸点高，可与水剧烈反应。
Chemical Formula and Properties of Sulfuric Acid
Chemical Formula
The chemical formula of sulfuric acid is H2SO4. It is a colorless and odorless liquid.
Preparation of Sulfuric Acid
1
Industrial Preparation
Sulfuric acid is industrially prepared by reacting sulfur dioxide with oxygen. This reaction can be carried out in both gas and liquid phases.
Uses
Sulfuric acid is a widely used chemical, employed in the production of fertilizers, detergents, explosives, and various other industrial products.
Conclusion
This PPT provides in-depth information on the preparation and quality control of sulfuric acid, as well as the importance of its safe use and handling. By understanding these aspects, one can effectively apply sulfuric acid in practical applications.

《硫酸工艺学》课件

《硫酸工艺学》课件

3
后处理
硫酸储运、废水处理、废气处理、环保设施、仪表自动化等。
解决硫酸生产中的问题
Pb悬浮液完全反应
合理调控反应装置的结构， 增强反应的强制循环，使 Pb悬浮液完全反应。
烟气脱硝
采用高效节能的脱硝技术， 降低污染物排放的同时， 提高硫酸制酸的生产效率。
防爆装置
严格控制温度、压力等操 作参数，同时加强安全质 量检查，增强设备的安全 性和稳定性。
硫酸的应用领域和市场前景
• 制药、农业、化学纤维、塑料、纤维素、合成树脂等广泛应用 • 中国硫酸生产能力规模居世界前列，市场竞争激烈，但仍存在提高品质和效率的空间
总结和展望
硫酸工艺学作为基础工艺学科，广泛应用于许多产业领域，市场潜力巨大。 未来，硫酸制造领域还需要继续研究探索，创新技术，提高能源利用效率， 实现可持续发展。
接触法
1831年，法国古尔图斯和英国 诺里斯独立发明了接触法。到 20世纪初，接触法成为了硫酸 生产的主流技术。
湿法
1940年代，人们首次尝试了湿 法技术，使得工业硫酸制造的 产品质量有了长足的进步。
硫酸生产设备和流程
1
前处理
硫磺制粉、输送装置、硫磺浸润设备、临时储存罐、过滤装置等。
2
中处理
制酸反应、SO2气体净化、吸收和洗涤装置、SO3气体和烟气净化、热交换和蒸 汽分离系统等。
利用硫化物、硫酸根、铜、 铁或二氧化氮等还原剂将硫 酸转化制硫酸。
硫酸氧化制酸
硫酸氧化制酸是现代工业中 最重要的制酸方法。反应使 用氧气和氮氧化物作为氧化 剂，在高温下进行反应生成 硫酸。
硫酸制造的历史回顾
铅室法
1766年，英国约翰·罗克首先 提出采用铅室法生产硫酸，引 领了硫酸工业革命的第一步。

典型化工工艺-硫酸工艺课件

典型化工工艺-硫酸工艺课件
• 生成的氧化钙与物料中的氧化硅成分在窑中反应生 成水泥熟料，通常烟气中的二氧化硫浓度为7~10 ％
4.以硫磺为原料 当原料为液态硫磺时，可直接用液硫泵将其输入焚
硫炉；若原料为固态硫磺，则需在熔硫槽中以蒸汽间 接加热熔融,滤除杂质后,用泵送入焚硫炉。
硫磺燃烧时的反应为： S + O2─→ SO2 + 297 kJ
典型化工工艺学
. 第一部分：合成氨工艺 . 第二部分：硫酸工艺 . 第三部分：纯碱与烧碱工艺
第二部分 硫酸工艺
• Chp1: 概述 • Chp2: 硫铁矿焙烧制二氧化硫炉气 • Chp3:炉气的净化与干燥 • Chp4:二氧化硫氧化制三氧化硫 • Chp5: 三氧化硫吸收 • Chp6: 三废治理与综合利用
硫酸工业“十二五”发展规划要点*
• 指导思想
“十二五”期间将进一步促进行业可持续健康发展,满 足国民经济对硫酸及相关硫产品需要;加快企业结构、原料 结构调整,努力转变产业增长方式;继续发展循环经济,对各 种硫资源进行综合与循环利用;坚持硫资源多样化供应,充 分利用国际国内两种资源;加快技术进步,促进节能减排;提 高硫酸生产中余热回收利用率,将硫酸生产企业变成副产或 回收能源的工厂。
1.3 硫酸生产方法
• 硫酸的工业生产主要有接触法和亚硝基法。 • 亚硝基法分为铅室法和塔式法。 • 接触法是目前硫酸生产主流生产工艺。基本原理
是在催化剂存在下，以空气中的氧氧化二氧化硫 变为三氧化硫，再与水结合得到硫酸。
• 生产过程主要分三部进行 • 1)从含硫原料制造二氧化硫气体； • 2)将二氧化硫氧化为三氧化硫； • 3)三氧化硫与水结合生产硫酸。
3. 以石膏(磷石膏)为原料
• 用油、煤或天然气作燃料，在回转窑中使石膏与焦 炭于约1400℃下进行还原热解产生氧化钙，继而再 与添加剂起矿化作用生成水泥熟料。同时窑内产生 的二氧化硫气体则送去制酸，其工艺流程同硫铁矿 制酸系统。

《工业制硫酸》课件

《工业制硫酸》课件
工业制硫酸
工业制硫酸是一项重要的工业制造过程，不仅具有广泛的应用，同时也带来 了环境问题。本课件将介绍硫酸的生产过程、应用以及相关的环境保护措施。
硫酸生产过程
1
采Байду номын сангаас原材料
从矿石或废弃物中提取硫元素。
制备浓硫酸
2
通过吸收二氧化硫、去除杂质和蒸馏等
步骤制备浓硫酸。
3
生产浓硫酸
包括冷凝、焙烧和蒸馏等过程。
硫酸生产会释放大量的二氧化硫，对大气环 境造成污染。
2 废水处理
硫酸生产过程中产生的废水需要经过处理才 能排放。
3 酸雨的影响
硫酸的排放可能导致酸雨，对环境、植物和 土壤造成损害。
4 环境保护改善措施
加强污染治理、提高资源利用率和推广清洁 生产技术等。
总结
工业制硫酸是一项重要的工业制造过程，它的应用广泛，但同时也带来了环境问题。需要加强环保措施，以减 少对大自然的影响。
硫酸的应用
作为化工原料
用于生产肥料、塑料、纤维 等化学品。
作为酸性催化剂
加速化学反应，常用于石油 精炼和合成材料的制造。
用于电池制造
用于制造铅酸电池、锂离子 电池等。
用于金属加工
用于腐蚀金属表面、清除氧化物等。
用于清洗和消毒
硫酸具有杀菌、杀毒等效果，常用于清洗和消 毒。
硫酸生产的环境问题
1 二氧化硫的排放

化工工艺学-_硫酸

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第一章硫酸第3章3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6硫酸绪论从硫铁矿制二氧化硫炉气炉气的净化与干燥二氧化硫的催化氧化三氧化硫的吸收三废治理与综合利用23.1 绪论一、性质二、用途三、生产方法四、硫酸工业发展概况3一、性质纯硫酸（H2SO4）是一种无色透明的油状液体，相对密是一种无色透明的油状液体，度为1.8269，几乎比水重一倍。

工业生产的硫酸系指 3 度为，几乎比水重一倍。

工业生产的硫酸系指SO 以一定比例混合的溶液。

和H2O以一定比例混合的溶液。

以一定比例混合的溶液发烟硫酸是其中SO3和H2O摩尔比大于的溶液。

发烟硫发烟硫酸是其中摩尔比大于1的溶液。

摩尔比大于的溶液酸由于SO 蒸气压较大，暴露在空气中能释放出SO 酸由于 3蒸气压较大，暴露在空气中能释放出 3和空气中的水蒸气迅速结合凝聚成酸雾。

发烟硫酸因而得名。

气中的水蒸气迅速结合凝聚成酸雾。

发烟硫酸因而得名。

硫酸浓度以所含H 的质量分数表示，硫酸浓度以所含 2SO4的质量分数表示，而发烟硫酸浓度以所含游离SO 或总SO 的质量分数表示. 以所含游离 3或总 3的质量分数表示以其中所含H 的重量百分比来表示，常用有：以其中所含 2SO4的重量百分比来表示，常用有：98%硫硫硫酸（）、20%发烟硫酸酸（98酸）、酸）、100%硫酸（无水硫酸）、硫酸无水硫酸）、发烟硫酸（105酸）。

酸4一、性质（一）物理性质1、结晶温度：浓硫酸中结晶温度最低的是、浓硫酸中结晶温度最低的是93.3％硫酸，结晶温度为℃。

浓硫酸中结晶温度最低的是％硫酸，结晶温度为-38℃高于或低于这个浓度的结晶温度都要提高。

特别应当注意，％高于或低于这个浓度的结晶温度都要提高。

硫酸的生产工艺 ppt课件

硫酸的生产工艺 ppt课件

硫酸的工艺流程图
硫铁矿的陪烧
炉气的净化
气体的干燥
二氧化硫的转化
三氧化硫的吸收
一、硫酸的生产方法
硫酸是三氧化硫和水化合后的产物 即： SO3+H2O=H2SO4 制取SO3是 由于硫磺及硫化物在空气中易于燃烧，同时
生成SO2，即： S+O2=SO2
使二氧化硫催化氧化可得三氧化硫
即: 2SO2+O2=2SO3
从沸腾炉焙烧硫铁矿得到的炉气中，除了 SO2 和O2是转化工序所需的有用气体、N2是惰性气体外， 还含有哪些有害物质？
矿尘
As Se H2O+SO3
阻塞管道和设备，增大流体阻力，降 低钒催化剂的活性。
As2O3 SeO2
使钒催化剂中毒
生成硫酸雾
腐蚀设备、管道，降 低钒催化剂的活性。
●旋风除尘 此方法主要是排出0.1～0.2μｍ以上的矿尘颗粒。
•硫酸生产方法的简介 •硫酸的工艺流程图 •反应设备的简介 •催化剂的选用 •硫酸生产工艺路线及分析 •内容小结
硫酸生产方法的简介
硫酸的生产方法有：塔式法、铅室法 和接触法。本次采用以硫铁矿为原料 的接触法生产工艺。它的主要工序包 括1、硫铁矿的陪烧 2、炉气的净化3、 气体的干燥 4、二氧化硫的转化5、三 氧化硫的吸收。
硫酸的生产工艺
硫酸简介
硫酸，化学式为H2SO4。是一种无色无味油状液体， 是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比 与水混溶。硫酸是基本化学工业中重要产品之一。它 不仅作为许多化工产品的原料，而且还广泛地应用于 其他的国民经济部门。硫酸作为化学六大无机强酸之 一，同时也作为所有酸中最常见的强酸之一，硫酸在 工业生产和人们的日常生活中有着广泛的应用。例如 石油和冶金工业、土壤改良、化肥生产等方面的应用。

化工工艺学课件硫酸05a

化工工艺学课件硫酸05a
（二）化学性质 1、与金属及金属氧化物反应 2、与有机物发生磺化反应 3、有吸水能力，工业上常用作干燥剂和浓缩剂 4、用作有机反应的催化剂，如烷基化反应等
第六章 硫酸的生产
二. 用途
硫酸是无机化工、有机化工中用量最大、用途 最广的化工产品。
主要用于生产磷肥(在我国占硫酸总量的6575%);此外还可用于生产无机盐、无机酸、有机 酸、化纤、塑料、农药、颜料、染料、硝化纤 维、TNT、硝化甘油及中间体等；石油、冶金 行业也都大量使用。
（图）
② “二塔二电”稀酸洗流程
③热浓酸洗流程 (图）
2. 水洗流程 ①经典水洗流程（图）
②新型水洗流程（图）
第六章 硫酸的生产
二、炉气的干燥
㈠ 干燥的原理
常用93%--95%的浓硫酸作干燥剂。 当炉气中的水蒸气分压大于硫酸液面
上的水蒸气分压时，炉气即被干燥。
第六章 硫酸的生产
（二）工艺条件的选择
方法：固体吸附 、湿法净化
2、酸雾的生成与清除
①过饱和度： S == P(H2SO4)/P（饱）
实验知：气体冷却速度越快，蒸汽的S 越高， 越易达到临界值生成酸雾。故应控制一定的 冷却速度，使S〈S临。
②清除：静电沉降法
第六章 硫酸的生产
（三）净化工艺流程
1. 酸洗流程 ①“三塔二电”酸洗流程（图 ）
炉气的干燥
一、炉气的净化
目的：除去无用杂质，提供合格原料气。
（一）杂质的危害及净化要求 （二）净化原理 （三）净化工艺流程
第六章 硫酸的生产
（一）杂质的危害及净化要求
1、矿尘 2、As2O3和SeO2 3、HF和SiF4 4、H2O和SO3
第六章 硫酸的生产

硫酸生产过程ppt课件

硫酸生产过程ppt课件

46.55%
硫铁矿按其晶体的结构的不同又分为黄铁矿白
铁矿磁黄铁矿或称磁硫铁矿
硫铁矿按其来源不同分为:普通硫铁矿浮选硫铁
矿和尾砂含煤硫铁矿
Page 3
二、硫磺 制酸原料用硫磺与硫铁矿相比，炉气中的SO2与O2的含
量都可相应提高，有利于提高设备的生产能力。 三、其他含硫原料 硫酸盐 先将硫酸盐还原得SO2气体，然后再加工成硫酸。 冶炼烟气 冶炼有色金属过程中产生大量含有二氧化硫烟
多元醇：有效降低水的蒸汽压，使水分较难蒸发，又可以 增加硬脂酸的可塑性，使雪花膏能轻易的在皮肤上抹展开 。
十六醇：是滋润皮肤的油性组分，又能防止乳化粒子变粗 。
单硬脂酸甘油酯： 助乳化剂，使乳化体系保持稳定
Page 23
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24
硫
Page 11
（2）分解产物中的硫燃烧，生成二氧化硫；硫化亚铁氧 化为三氧化二铁和二氧化硫
影响硫化亚铁焙烧反应速率的因素包括： 1.温度 2.硫铁矿的粒度 3.氧浓度
Page 12
二、炉气的净化与干燥 1.湿法 2.干燥法
水洗净化流程及设备 流程：用大量的冷水喷淋高温炉气，使其温度由850～ 950℃迅速冷却至70℃以下，炉气中的 As2S3、SeO2、HF和 酸雾等有害杂质进入洗涤水中，矿尘被水洗掉，再将水沫 与炉气分离。由于炉气中含饱和水蒸气，经干燥塔利用浓 硫酸的吸水性将炉气干燥，除去炉气中的水气，达到炉气 净化之目的要求。
Page 22
成分分析
硬脂酸：作为雪花膏的主要成分，以遮盖作用减缓皮肤水 分的蒸发，对皮肤还有一定的柔滑作用。
碱：配制雪花膏时，以脂肪酸皂或其它表面活性剂为乳化 剂。在本实验中，钾皂和钠皂的质量，约为中和后剩余硬 脂酸是35%，钾皂和钠皂按10：1的用量来搭配，可以制 得分散状良好的，稠度适中的稳定乳化体。

化学工艺学 第3章 硫酸

化学工艺学 第3章 硫酸

37
SO2 %
O2 % 常压
实际操 作压力
催化剂的 活性温度 范围
w(SO2)=7%，w(O2)=11%，w(N2)=82%
38
第3章 硫酸

3.4.2 二氧化硫催化氧化的动力学
（1）温度 T升高，正反应速率增大，逆反应速率也增大， 但平衡向左移动，所以必然会有一个最适宜的反应温 度Tm，在此温度下反应，总反应速率最大。 最适宜反应温度Tm、平衡温度Te与转化率α的关 系见下图：
2
第3章 硫酸
3.1.2 硫酸的性质和规格 性质： 为无色透明油状液体 ；为强酸，具有强吸水性、氧 化性，溶解热为92 kJ/mol； 结晶温度：93.3%硫酸：-38℃ 98%硫酸： 0.1℃ 99%硫酸： 5.5℃ 沸点：98.3%硫酸-水系统，是具有最高恒沸点的组成 （恒沸物），常压下为338.8℃，100%浓硫酸为 279.6℃。
7

第3章 硫酸


3.2.1 硫铁矿的焙烧
1、硫铁矿的焙烧原理
4FeS2 + 11O2 == 8SO2+ 2Fe2O3 , △H=-3310KJ/mol
实际上是由下列三所组成：
(1) (2) (3) 2FeS2 == 2FeS + S2（g）， △H=273KJ/mol 4FeS + 7O2 == 2Fe2O3 + 4SO2 △H=-2454KJ/mol S2 (g) + 2O2 == 2SO2 ， △H=-702KJ/mol

15
第3章 硫酸



3.3 炉气的净化与干燥 3.3.1 炉气的净化 炉气中含有：矿尘、As2O3（对矾催化剂有毒）、SeO2 （与As2O3相同）且使成品酸带红色、HF、水蒸气、 SO3（腐蚀设备）。 炉气净化的指标：As<0.01 g/m3、F<0.01 g/m3、水 分<0.1 g/m3、酸雾<0.03 g/m3、尘<0.005 g/m3 净制方法：机械或物理方法除尘、洗涤法（即湿法）除 SeO2、As2O3及除酸雾。

【化工课件】化工工艺学3章硫酸与硝酸

【化工课件】化工工艺学3章硫酸与硝酸
• 焙烧炉气除尘后，一些砷氧化物、硒氧化物和 氟化物可使SO2转化催化剂中毒，腐蚀管道。 要除去后才能进入下工序。 • 3.1.3.1 炉气的净化（干法和湿法） • 1 砷和硒的清除 • 三氧化二砷和二氧化硒常用水或稀硫酸洗涤炉 气来清除。从表3.2可以看出，两者饱和蒸汽压 随温度下降显著降低。温度降到50°C以下气 相中含量已经很少。洗涤形成的固体颗粒，形 成酸雾凝聚中心，在除雾器可以将其除去。
图 3.4
• 一段焙烧温度控制为900°C,炉气含20%SO2， 经除尘后与渣同进入二段焙烧。二段温度为 800°C,出二段炉气SO2含量约10%。
3.1.2.4 焙烧前矿石原料的预处理和炉气除尘
• • • • • • • • • 1 矿石原料的预处理 主要有3步：粉碎、配料、干燥。 粉碎 一般采用二级粉碎，先用腭式压碎机粗碎，再用 辊式压碎机细碎，要求粒度<4mm. 配料 原则：贫富搭配、含煤与不含煤的矿搭配、高砷 矿与低砷矿搭配。沸腾焙烧用矿指标： S>20% As<0.05% C<1.0% Pb<0.1% F<0.05% H2O,6.0% 干燥 使含水量多的矿料达到上述含水量指标。
图 3.2
2 余热的回收
• 焙烧时放出大量的热，炉气温度850~950°C， 若直接通入净化系统，设备要求高。直接冷却后 净化也是能量的极大浪费。通常设置废热锅炉来 回收热量，或产蒸汽发电或直接推动动力机械作 功。 • 硫铁矿废热锅炉的特殊性：1.含尘量大，不要直 接冲击锅炉管，注意炉管排列间距要大，防止积 灰。2. 含S量大，腐蚀性强，注意防止SO3在壁 内冷凝。所以应采用较高压力以提高SO3露点， 防止腐蚀。3.防止炉气泄漏和空气进入炉内。一 种沸腾焙烧和废热回收流程如图3.3。

《硫酸工艺学》PPT课件

《硫酸工艺学》PPT课件
普通硫铁矿具有金属光泽，又称黄铁矿，是硫 化物中分布最普通的矿物，含硫约为25%～ 52%，含铁约为35%～44%。
浮选硫铁矿为浮选铜、锌、锡的硫化物得到的 废矿，含硫约为30%～40%。
含煤硫铁矿是由煤筛选分离出来的硫铁矿和其 它含硫混合物，含硫约为35%～40%，含碳约 为10%～20%。
SO3 + H2O → H2SO4
这种生产方法，硫的转化率只有50%，
收率低，环境污染严重，产量极小，主
要用于炼丹。
（2）18世纪，铅室法
1746年，出现铅室法制酸工艺。其方法 为：
S + O2 → SO2
SO2 + NO2 + H2O → H2SO4 + NO
2NO + O2 → NO2
在反应中，NO2只起了催化作用，但它们 反应后被空气稀释，未能回收，浪费原
1、水洗法
水洗法首先用废热锅炉回收热量，旋风 分离器除尘（图2-3所示），然后在文 氏管洗涤器内用水淋洗炉气（图2-4所 示），使温度迅速下降到70℃以下。炉 气中的矿尘被水润湿留在水中，气体杂 质As2O5、HF、SeO2和SO3也溶于水而 除去。气体中的酸雾（带电灰尘）则用 电除雾器除去，如图2-5所示。
2.2.3 硫酸盐矿
主要有石膏（CaSO4）、 芒硝（Na2SO4）和 明矾（KAl3(OH)6(SO4)2）。用这些原料
生产硫酸的同时，还可生产其它重要的 化工产品。例如用石膏为原料可生产硫 酸和水泥，用芒硝为原料，可生产硫酸 和纯碱，用明矾为原料可生产硫酸和钾 肥。
2.2.4 含硫工业废物
2.2.1 硫磺
主要来自自然界的单质硫，还有少量从 煤、石油中回收的硫。由于原料纯、工 艺简单、投资费用少、生产成本低。但 我国没有天然硫磺矿，因此主要用硫铁 矿为原料，上世纪90年代后期，国内许 多硫酸厂采用硫磺为原料生产硫酸。

教学课件：第七章-硫酸工艺

教学课件：第七章-硫酸工艺
三氧化硫制得硫酸。
石膏法
利用石膏（CaSO4·2H2O）与纯 碱反应生成溶解度较小的碳酸钙 沉淀，同时产生二氧化碳和硫酸 钠，再用水吸收三氧化硫制得硫
酸。
硫酸工艺的发展历程
早期硫酸生产工艺
早期硫酸生产主要采用高温焙烧和铅室法，这些工艺流程长、能耗高、效率低，且对环境 造成较大污染。
现代硫酸生产工艺
02 硫酸生产原料与设备
原料的种类与要求
硫黄
硫黄是生产硫酸的主要 原料，要求纯度高、杂
质少。
燃料
用于提供高温反应所需 的热量，如煤、油或天
然气。
氧气
用于氧化硫黄生成二氧 化硫，通常由空气分离
装置提供。
水
用于稀释硫酸和冷却， 要求水质良好。
设备的选择与配置
01
02
03
04
沸腾炉
用于燃烧硫黄生成二氧化硫。
硫酸在工业上应用广泛，主要用 于制造化肥、农药、化学纤维、 塑料、涂料等，同时也是石油精 炼和金属酸洗的重要原料。
硫酸的生产方法
硫磺燃烧法
将硫磺与空气混合后燃烧，生成 二氧化硫气体，再与过量的空气 一起进入接触室，使二氧化硫氧 化成三氧化硫，最后用水吸收三
氧化硫制得硫酸。
硫铁矿燃烧法
将硫铁矿与空气混合后燃烧，生 成二氧化硫气体，再经过催化氧 化生成三氧化硫，最后用水吸收
除杂与干燥
说明在原料预处理过程中，如何去 除其中的杂质和水分，以确保后续 反应的顺利进行。
氧化反应与净化
燃烧反应原理
阐述硫磺或硫铁矿在高温下与空气中 的氧气发生燃烧反应，生成二氧化硫 的化学原理。
燃烧工艺流程
二氧化硫的净化
说明在二氧化硫气体离开燃烧炉后， 如何通过除尘、除湿、除杂质等工艺， 将其净化为高纯度的二氧化硫气体。

《硫酸工艺学》课件

《硫酸工艺学》课件

产硫酸的主要方法。
02
硫磺燃烧法
将硫磺与空气中的氧气在高温下燃烧，生成二氧化硫气体，再经过催化
氧化生成三氧化硫气体，最后与水反应生成硫酸。此方法适用于硫磺资
源丰富的地区。
03
石膏法
将含硫的石膏与空气中的氧气在高温下燃烧，生成二氧化硫气体，再经
过催化氧化生成三氧化硫气体，最后与水反应生成硫酸。此方法适用于
吸收塔的设计应考虑液气比、喷淋方式和填料等因素， 以提高二氧化硫的吸收效率。
吸收塔的操作应控制适当的温度、压力和液位等参数， 以保证吸收效果和设备的正常运行。
三废处理设备
三废处理设备用于处理硫酸生 产过程中产生的废气、废水和
固体废弃物。
三废处理设备应遵循环保法规 和标准，确保达标排放，减轻
对环境的负担。
04
在染料和塑料生产中，硫酸用于合成有机颜料和树脂等，是这些行业 的重要原料。
硫酸在其他领域的应用
硫酸也广泛应用于石油工业，作为催 化剂和脱水剂，用于石油的加工和提 炼。
在电子行业中，硫酸用于清洗和蚀刻 半导体材料，是电子器件制造的关键 化学品。
在冶金工业中，硫酸用于金属矿的浸 取和精炼，以及金属表面的处理。
实现废水、废气的循环利用， 降低生产成本和环境污染。
成本控制
通过优化生产过程，降低生产 成本，提高经济效益。
安全生产的保障措施
设备安全
选用可靠的设备，定期进行设备维护和检修 ，确保设备安全运行。
应急预案
制定针对可能发生的事故的应急预案，确保 事故发生时能够迅速、有效地应对。
操作安全
制定严格的岗位操作规程，提高员工的安全 意识和操作技能。
接触室的材质应具备耐腐蚀、耐高温 和耐磨损等性能，以确保长期稳定运 行。
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▪ *当较温度较高，空气过剩量小时，有部分Fe3O4(棕黑色） ▪总反应式为：3FeS+5O2==Fe3O4+3SO2
过程中的副反应：
Ⅰ SO3和硫酸盐的生成 Ⅱ 高温下矿石与烧渣反应
Ⅲ 与Cu、Zn、Co、Pb、As、Se等反应生成氧化物或硫酸盐
（二）焙烧方法
➢ 1、常规焙烧 ➢ 2、磁性焙烧 ➢ 3、脱砷焙烧 ➢ 4、硫酸化焙烧
➢ 类型：直筒型、扩大型（图1 图2）、锥型。 ➢ 扩大型沸腾炉主要包括：
▪ 1、 风室 ▪ 2、分布板 ▪ 3、沸腾层 ▪ 4、上部燃烧空间
（三）沸腾焙烧工艺流程示意图
硫铁矿
焙 烧 空气 炉
废 热 锅 炉
旋 风 分 离
电 除 尘 器
炉气
废渣
（四）电除尘器
❖ 构成：除尘室、高压供电设备。 ❖ 原理：电晕电极上电场强度特别大，使导线
❖ 上层：=6Fe2O3
➢3、脱砷焙烧（两个阶段）
热分解 4FeAsS==4FeS+As4
2FeS2==2FeS+S2
4FeAsS+4FeS2==8 FeS+ As4S4
氧化 As4+3O2==2As2O3 1/2 S2+O2== SO2
As4S4+7 O2==2As2O3+4 SO2 3FeS+5 O2 ==Fe3O4+3 SO2 # 在脱砷焙烧中，关键是只能生成磁性氧化铁， 避免Fe2O3。因2 Fe2O3+As2O3==4FeO+As2O5使砷 留于残渣中。
1、 SO2的生成 S+O2==SO2 4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2 2、 SO2的氧化 SO2+1/2O2==SO3 3、 SO3与水结合 nSO3+H2O==H2SO4+(n-1)SO3
§2 SO2炉气的制造
一、原料及其预处理 二、硫铁矿焙烧理论基础 三、硫铁矿沸腾焙烧 四、热能回收及烧渣利用
二、硫铁矿焙烧理论基础
❖ （一）焙烧反应 ❖ （二）焙烧方法 ❖ （三）焙烧过程 ❖ （四）反应速度的影响因素
（一） 焙烧反应
主要反应：
Ⅰ 2FeS2=2FeS+S2 Ⅱ S2+2O2==2SO2 4FeS+7O2==2Fe2O3+4SO4
总反应式为：4FeS2+11O2==8SO2+2Fe2O3
第六章 硫 酸的生产
本章主要内容
§1 概述 §2 SO2炉气的制造 §3 炉气的净化与干燥 §4 二氧化硫的催化氧化 §5 三氧化硫的吸收 §6 用其它含硫原料制硫酸 §7 三废处理
§1 （硫酸）概述
硫酸工业发展概况 一、性质 二、用途 三、生产方法
★一. 硫酸的 性质
硫酸是指SO3和H2O以任何比例混合而成的物质。
➢ 4、硫酸化焙烧
属冶炼废气制酸，空气过剩系数1.5-2.0，温度 600-700℃。
（三）焙烧过程（气-固非均相）
1、气流中氧气向硫铁矿表面扩散 2、吸附在固体表面上的氧与硫铁矿反应 3、生成的二氧化硫穿过氧化铁矿渣层自 表面向气流扩散
实验知：对于整个焙烧过程，硫化亚铁
与氧反应速度（即2）为控制步骤。
二. 用途
硫酸是无机化工、有机化工中用量最大、用途 最广的化工产品。
主要用于生产磷肥(在我国占硫酸总量的6575%);此外还可用于生产无机盐、无机酸、有机 酸、化纤、塑料、农药、颜料、染料、硝化纤 维、TNT、硝化甘油及中间体等；石油、冶金 行业也都大量使用。
我国硫酸的消费情况
被称为工业之母。
（四）反应速度的影响因素 ➢1、温度 ➢2、矿料粒度 ➢3、氧气浓度
三 硫铁矿的沸腾焙烧
（一）基本原理 （二）沸腾焙烧炉的构造 （三）沸腾焙烧工艺流程 （四）电除尘器
（一）硫铁矿沸腾焙烧基本原理
１、流态化概念 ２、临界流化速度 ３、最大流化速度 ４、沸腾炉的气体操作速度 ５、沸腾焙烧优缺点
（二）沸腾焙烧炉的构造
（一）物理性质
硫1酸、，按其S余O称3与为H硫2O酸的。摩尔比分类，大于1时称为发烟
有2：、98以%其硫中酸所（含98H酸2S）O、4的10重0%量硫百酸分（比无来水表硫示酸，）常、用 20%发烟硫酸（105酸）。
3、工业硫酸的结晶点 （二）化学性质
1、与金属及金属氧化物反应 2、与有机物发生磺化反应 3、有吸水能力，工业上常用作干燥剂和浓缩剂 4、用作有机反应的催化剂，如烷基化反应等
一、原料及其预处理
原料：①天然硫磺、②硫铁矿、③硫酸盐及④ 含H2S或SO2的工业废气等。硫铁矿按晶形分 为黄铁矿、白铁矿、磁铁矿。按来源分为普通、 浮选、含煤硫铁矿。
配矿应考虑： ✓ 1、有害杂质含量在配矿行应符合规定限量 ✓ 2、含水多矿与含水少矿适当配合 ✓ 3、保证燃烧稳定性，含煤硫铁矿不宜太多 ✓ 4、有无足够之供应量，并兼顾其成本
三. 生产方法(硝化法、接触法)
（一）硝化法原理
➢ SO2+N2O3+H2O==H2SO4+2NO ➢ 2NO+O2==2NO2 ➢ NO +NO2 == N2O3
硝化法也称亚硝基法，可分为：
铅室法和塔式法
(二) 接触法原理
➢ 生产工序：
原料 及预 处理
焙 烧
净
转
化
化
吸 收
三废 处理
➢ 生产原理：
产生电晕，其周围气体被电离，负电离子充满 电场空间，在从电晕电极向沉淀电极移动时， 遇到颗粒被其吸附从而带电。
带电粉尘移向沉淀电极，在电极上放电， 使粉尘变成中性并沉积在沉淀电极上，经振动 后坠落在吸尘斗中而被清除。
四、热能回收及烧渣利用
➢ （一）热能回收
从废热锅炉回收高温炉气的热量，除了产 生蒸汽外也可用于发电或驱动气轮机。
➢1、常规焙烧
4FeS2+11O2==8SO2+2Fe2O3
矿料
沸腾焙
废热
旋风
烧炉
锅炉
除尘
空气
流程示意图如下：
电除 尘器
炉气去 精制
➢2、磁性焙烧 3FeS2+8O2==6SO2+Fe3O4
磁化-氧化焙烧（两个硫化床迭合）
❖ 下层：反应区（750-900℃）
FeS2+16Fe2O3==11 Fe3O4 +2SO2
➢ （二）烧渣利用
1、水泥生产 2、炼铁的原料 3、回收有色金属和贵金属 4、作液体三氯化铁、铁红的原料
§3炉气的净化与干燥
炉气的净化
炉气的干燥
一、炉气的净化
目的：除去无用杂质，提供合格原料气。
（一）杂质的危害及净化要求 （二）净化原理 （三）净化工艺流程