工业制备硫酸方法的演变
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硫酸的工业制法三个方程式
硫酸是一种重要的化工原料,在工业上有几种制备方法。
其中最常见的三种制法分别为铁硫矿氧化法、硫三氧化二硫催化剂法和硫酸盐矿石法。
首先是铁硫矿氧化法,其化学方程式为,2FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4。
这个过程中,铁硫矿(黄铁矿)被氧化成硫酸铁和硫酸。
其次是硫三氧化二硫催化剂法,其化学方程式为,2SO2 + O2 → 2SO3。
这个过程中,二氧化硫被氧化成三氧化硫,而后者溶于水形成硫酸。
最后是硫酸盐矿石法,其化学方程式为,CaSO4 + 2C + O2 → 2CO2 + 2CO + 2SO2 + CaS。
这个过程中,硫酸盐矿石(石膏)经过还原反应生成二氧化硫,再经过催化氧化反应生成硫三氧化二硫,最终形成硫酸。
这三种工业制法分别从硫化物、二氧化硫和硫酸盐矿石出发,通过不同的化学反应途径最终制得硫酸。
这些方程式展示了硫酸的
工业制备过程,每个方程式都代表着不同的反应路径和条件。
希望这些信息能够满足你的需求。
酸生产工艺流程图一二三步骤分别是沸腾炉、接触室、吸收塔,反应方程式如下:沸腾炉:4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2接触室:2SO2+O2===2SO3吸收塔:SO3+H2O===H2SO4生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。
硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。
1.燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫S+O2=(点燃)SO2 4FeS2+11O2=(高温)8SO2+2Fe2O3H2SO4工业制作装置2.接触氧化为三氧化硫2SO2+O2=(△,V2O5)2SO3(该反应为可逆反应)3.用98.3%硫酸吸收SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸)4.加水H2S2O7+H2O=2H2SO41)SO2+2NH3^H20==(NH4)2SO3(NH4)2SO3+H2SO4==(NH4)2SO4+H2O+SO22)Na2SO3+SO2+H2O==2Na(HSO3)3)SO2+2NaOH==Na2SO3+H2OCa(OH)2+Na2SO3==CaSO3+2NAOH2CaSO3+O2==2CaSO4工业上制硫酸,先将硫磺或黄铁矿(FeS2)煅烧,生成SO2,再将SO2在接触室中以V2O5作催化剂用氧气氧化,得到SO3,再用在吸收塔中用98%的硫酸吸收SO3生成发烟硫酸。
得到的发烟硫酸用水稀释可以得到不同浓度的硫酸。
硫酸工业已有200多年的历史。
早期的硫酸生产采用硝化法,此法按主体设备的演变又有铅室法和塔式法之分。
19世纪后期,接触法获得工业应用,目前已成为生产硫酸的主要方法。
早期的硫酸生产15世纪后半叶,B.瓦伦丁在其著作中,先后提到将绿矾与砂共热,以及将硫磺与硝石混合物焚燃的两种制取硫酸的方法。
约1740年,英国人J.沃德首先使用玻璃器皿从事硫酸生产,器皿的容积达300l。
在器皿中间歇地焚燃硫磺和硝石的混合物,产生的二氧化硫和氮氧化物与氧、水反应生成硫酸,此即硝化法制硫酸的先导。
工业制备硫酸的方法
那可是相当厉害的过程呢!先把硫铁矿啥的烧喽,产生二氧化硫,这就像点了一把火,开启了神奇之旅。
然后把二氧化硫催化氧化成三氧化硫,这一步可得小心,温度、压力啥的都得控制好,不然就容易出岔子。
这就好比开车,速度得适中,不然容易翻车。
接着让三氧化硫和浓硫酸反应,生成发烟硫酸,再稀释就得到咱要用的硫酸啦。
在这个过程中安全性那是超级重要啊!稍有不慎,硫酸泄漏可不是闹着玩的。
就像一颗不定时炸弹,随时可能爆炸。
所以防护措施必须到位,设备得靠谱。
稳定性也不能马虎,要是过程中一会儿出这问题,一会儿出那问题,那可不行。
得像个可靠的老伙计,稳稳当当的。
那硫酸都用在哪呢?工业上那可多了去了,金属加工、化肥生产啥的都离不开它。
这优势可明显了,酸性强,用处广。
就像一把万能钥匙,能打开好多工业领域的大门。
咱说说实际案例哈,有个化工厂,靠着这工业制备硫酸的方法,生产出高质量的硫酸,大大提高了生产效率。
这效果,那叫一个棒!就像给工厂加了一把劲,让它跑得更快。
硫酸的工业制备方法虽然有挑战,但只要小心谨慎,就能发挥出巨大
的作用。
咱可不能小瞧了这小小的硫酸,它可是工业领域的大功臣呢!。
工业制硫酸的三个化学方程式
工业制硫酸的三个化学方程式如下:
1. 硫磺燃烧制二氧化硫的反应方程式:
S + O2 →SO2
2. 二氧化硫氧化制得三氧化硫的反应方程式:
2SO2 + O2 →2SO3
3. 三氧化硫与水反应制得硫酸的反应方程式:
SO3 + H2O →H2SO4
简单解释一下:
工业制硫酸的过程主要分为三步。
首先,将硫磺燃烧,得到二氧化硫。
其次,将二氧化硫进行氧化,得到三氧化硫。
最后,将三氧化硫与水反应,得到硫酸。
第一步,硫磺燃烧时会与空气中的氧气发生反应,生成二氧化硫。
这个反应的化
学方程式为S+O2→SO2。
第二步,将二氧化硫进一步氧化,得到三氧化硫。
这个反应的化学方程式为2SO2+O2→2SO3。
第三步,将三氧化硫与水反应,生成硫酸。
这个反应的化学方程式为SO3+H2O →H2SO4。
这三个反应步骤组成了硫酸的制备过程,是工业上制备硫酸的主要方法之一。
简析硫酸的工业制取山东省邹平县长山中学 256206 吴贵智硫酸是一种应用广泛的基本化工原料,在国民经济中占有重要地位。
工业制取硫酸是制造磷肥、合成纤维、医药、石油化工等产品和生产的的基础反应。
一、工业制取硫酸的化学反应原理及设备工业制取硫酸分为三个生产阶段和三种反应设备:1、焙烧硫及硫的化合物,制取二氧化硫阶段:①以硫铁矿为原料:4FeS 2 +11O 2 2Fe 2O 3 + 8SO 2 ,②以硫磺为原料:S + O 2 SO 2③以石膏为原料:2CaSO 4 + C 2CaO + 2SO 2 + CO 2反应设备为沸腾炉。
2、将二氧化硫氧化为三氧化硫阶段将净化和干燥后二氧化硫炉气通入装有催化剂的转化器,使二氧化硫和氧气在催化剂表面接触,并在适当的温度发生氧化还原反应生成三氧化硫。
2SO 2 + O 2 2SO 3反应设备为转化器。
3、吸收三氧化硫生成硫酸阶段用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
SO 3 +H 2O==H 2SO 4反应设备为吸收塔。
二、工业制取硫酸的基本流程以焙烧硫铁矿制取二氧化硫为例:高温 燃烧 高温催化剂 △三、工业制取硫酸中的几个问题1、硫铁矿进入沸腾炉前要进行粉碎、净化。
硫铁矿粉碎后增大了与空气的接触面积,燃烧快,反应完全,原料的利用率高;由于硫铁矿中的某些杂质能使催化剂的催化能力减弱或消失而引起催化剂中毒,所以硫铁矿需要进行净化处理。
2、在转化器中,催化剂主要以五氧化二钒为主,反应一般是常压、温度控制在400℃—500℃的条件下进行。
3、在吸收塔中,用98.3%浓硫酸吸收三氧化硫,而不是用水直接吸收。
因为三氧化流与水蒸气容易形成酸雾,降低了三氧化硫的吸收率。
4、由于二氧化硫的危害较大,因而在尾气排入大气之前要经回收、净化处理,以防止二氧化硫污染空气并可充分利用原料。
一般可利用氨水进行吸收:SO2+NH3+H2O=NH4HSO3SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3 + H2SO4= (NH4)2SO4+ H2O+SO2↑2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑尾气被浓氨水吸收后得到亚硫酸铵及亚硫酸氢铵,再利用复分解反应放出二氧化硫,经富集浓度可达95%以上,可以重新进入转化器加以再利用,同时生成的硫酸铵是一种氮肥。
硫酸的工业制法制备流程硫酸在工业上那可是相当重要的呢,就像个超级明星在化学工业的舞台上闪耀。
那它是咋被制造出来的呢?咱先来说说原料。
制造硫酸的主要原料有硫磺或者含硫矿石啥的。
硫磺呢,就像是个小金库,里面藏着能变成硫酸的宝藏。
要是用含硫矿石的话,就有点像从一个大杂烩里把有用的东西挑出来,不过这个过程也是充满乐趣的呢。
然后就是把硫磺或者含硫矿石变成二氧化硫啦。
这一步就像是给原料来个魔法变身。
如果是硫磺的话,把它点燃就好啦,硫磺就会欢快地变成二氧化硫气体,就像一个小火球在跳跃着释放出自己的魔力。
要是含硫矿石呢,那就得通过焙烧这个手段啦,就像在一个大烤箱里把矿石烤一烤,让里面的硫变成二氧化硫跑出来。
接下来呀,二氧化硫要变成三氧化硫。
这可不容易呢,就像让一个调皮的孩子变成一个听话的乖宝宝。
这个过程需要催化剂的帮忙,一般用的是五氧化二钒。
二氧化硫和氧气在这个催化剂的魔法下,在一定的温度和压力条件下,就会慢慢地结合在一起变成三氧化硫啦。
这个反应就像是一场精心编排的舞蹈,每个分子都在按照规则跳着自己的舞步,在催化剂这个指挥家的带领下,完美地结合在一起。
再之后呢,三氧化硫要变成硫酸。
这一步就像是给三氧化硫洗个澡,让它和水结合。
不过这个洗澡可不能直接用水冲哦,因为三氧化硫和水直接反应会特别剧烈,就像两个大力士在打架一样,容易出乱子。
所以呢,会用浓硫酸来吸收三氧化硫,然后再把得到的发烟硫酸稀释,这样就得到咱们想要的硫酸啦。
咱再说说这个过程中的一些小细节哈。
在整个制备流程中,温度、压力还有各种原料的比例都是很重要的。
就像做菜的时候盐放多少、火候多大一样重要。
如果温度不对,可能反应就不能很好地进行,就像蛋糕没烤熟一样尴尬。
压力也是,如果不合适,分子们就不能很好地聚集在一起反应。
原料比例也得刚刚好,多了少了都不行,就像穿衣服,太大太小都不合身呢。
还有哦,在这个工业制法里,环保也是个大问题呢。
因为在生产过程中可能会产生一些污染物,比如二氧化硫如果跑出去了就会污染空气,那可不行。
目录一.硫酸简介................................................................................................. - 1 -1.1 硫酸的应用 ....................................................................................... - 1 -1.2 硫酸的发展过程................................................................................. - 1 -1.2.1 早期的硫酸生产 ........................................................................ - 1 -1.2.2硝化法的兴衰............................................................................ - 2 -1.2.3 接触法 .................................................................................... - 2 -1.2.4 近现代发展.............................................................................. - 3 -1.2.5硫酸工业简史............................................................................ - 3 -1.2.6 中国硫酸工业的发展................................................................. - 4 -二.硫酸的工业制备 ....................................................................................... - 4 -2.1 接触法制硫酸..................................................................................... - 4 -2.2 SO2气体的制取 .................................................................................. - 7 -2.4 SO3的吸收转化工序.......................................................................... - 8 -2.5废渣及废气处理................................................................................ - 10 -2.5.1硫酸渣.................................................................................... - 10 -2.5.2硫酸渣处理 ............................................................................. - 11 -2.5.3尾气中的二氧化硫回收............................................................. - 16 -一.硫酸简介1.1 硫酸的应用硫酸是一种重要的基本化工原料,是化学工业中最重印染、无机盐要的产品,主要用于制造无机化学肥料,其次作为基础化工原料用于有色金属的冶炼、石油精炼和石油化工、纺织工业、某些无机酸和有机酸、橡胶工业、油漆工业以及国防军工、农药医药、制革、炼焦等工业部门,此外还用于钢铁酸洗。
工业制备硫酸方法的演变
一、铅室法(1764---1900)
1、铅室法的基本原理是利用高级氮氧化物(主要是三氧化二氮)使二氧化硫氧化并生成硫酸:SO2+N2O3+H2O—→H2SO4+2NO
生成的一氧化氮又迅速氧化成高级氮氧化物:2NO+O2—→2NO2
NO+NO2—→N2O3
因此,在理论上,氮氧化物
仅起着传递氧的作用,本身并无
消耗。
2、衰败的原因
用铅室法制得的硫酸浓度
低而且往往含有很多杂质,用途
受到限制,这也是铅室法被淘汰
的重要因素(见硫酸工业发展
史)。
二、接触法制硫酸(1831---2011,现在很少用了)
1、接触法制硫酸的原料是黄铁矿。
废气的吸收用到了生石灰。
2、接触法制硫酸可以分成三个阶段:造气、接触氧化、三氧化硫的吸收。
造气所用的设备是沸腾炉,进入燃烧炉的应该是硫磺或者是经过粉碎的黄铁矿和空气,反应方程为
S(s)+O2 (g)==点燃==SO2(g) ΔH= -297kJ/mol
FeS2(s)+11/4 O2(g)==高温==1/2 Fe2O3(g)+2SO2(g) ΔH=-853kJ/mol
从燃烧炉出来的气体叫做炉气.除去杂质和矿尘的目的是防止催化剂中毒,进行干燥的原因是防止水蒸气与二氧化硫形成酸对设备的腐蚀和在接触室里对催化氧化的不良影响。
净化、干燥的炉气进入接触室与催化剂接触发生反应,反应方程式为
SO2(g)+1/2O2(g) ==催化剂== SO3(g);ΔH=98.3kJ/mol (反应条件为400摄氏度到500摄氏度,五氧化二钒做催化剂.)
3、吸收三氧化硫是在吸收塔中进行的,踏中堆有瓷环.一般用98.3%硫酸吸收三氧化硫,形成硫酸,然后在稀释成所需浓度的硫酸。