現代工業制硫酸的原料有哪些

A. 求工業制硫酸詳解

一、煅燒：將硫黃或黃鐵礦在空氣中燃燒或焙燒，以得到二氧化硫氣體。（國內以黃鐵礦為主）
二、催化氧化：將二氧化硫氧化為三氧化硫是生產硫酸的關鍵，其反應為：2SO2+O2→2SO3
這個反應在室溫和沒有催化劑存在時，實際上不能進行。根據二氧化硫轉化成三氧化硫途徑的不同，製造硫酸的方法可分為接觸法和硝化法。接觸法是用負載在硅藻土上的含氧化鉀或硫酸鉀（助催劑）的五氧化二釩V2O5作催化劑，將二氧化硫轉化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作遞氧劑，把二氧化硫氧化成三氧化硫：
SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO
根據所採用設備的不同，硝化法又分為鉛室法和塔式法，現在鉛室法已被淘汰；塔式法生產的硫酸濃度只有76％；而接觸法可以生產濃度98％以上的硫酸；採用最多。
接觸法生產工藝：接觸法的基本原理是應用固體催化劑，以空氣中的氧直接氧化二氧化硫。其生產過程通常分為二氧化硫的制備、二氧化硫的轉化和三氧化硫的吸收三部分。
二氧化硫的制備和凈化：
以硫鐵礦等其他原料製成的原料氣，含有礦塵、氧化砷、二氧化硒、氟化氫、氯化氫等雜質，需經過凈化，使原料氣質量符合轉化的要求。為此，經回收余熱的原料氣，先通過乾式凈化設備（旋風除塵器、靜電除塵器）除去絕大部分礦塵，然後再由濕法凈化系統進行凈化。
經過凈化的原料氣，被水蒸氣所飽和，通過噴淋93％硫酸的填料乾燥塔，將其中水分含量降至0.1g/m3以下。
二氧化硫的轉化：二氧化硫於轉化器中，在釩催化劑存在下進行催化氧化：
SO2+（1/2）O2 SO3 ΔH=-99.0kJ
釩催化劑是典型的液相負載型催化劑，它以五氧化二釩為主要活性組分，鹼金屬氧化物為助催化劑，硅藻土為催化劑載體，有時還加入某些金屬或非金屬氧化物，以滿足強度和活性的特殊需要。通常製成直徑4～6mm、長5～15mm柱狀顆粒。近年來，丹麥、美國和中國相繼開發了球狀、環狀催化劑，以降低催化床阻力，減少能耗。
釩催化劑須在某一溫度以上才能有效地發揮催化作用，此溫度稱為起燃溫度，通常略高於400℃。近年來，研製成功的低溫活性型釩催化劑，其起燃溫度降低到370℃左右，因而提高了二氧化硫轉化率。轉化器進口的原料氣溫度保持在釩催化劑的起燃溫度之上，通常為410～440℃。
由於原料氣經過濕法凈化系統後降溫至40℃左右，所以必須通過換熱器，以轉化反應後的熱氣體間接加熱至反應所需溫度，再進入轉化器。二氧化硫經氧化反應放出的熱量，使催化劑層溫度升高，二氧化硫平衡轉化率隨之降低，如溫度超過650℃，將使催化劑損壞。為此，將轉化器分成3～5層，層間進行間接或直接冷卻，使每一催化劑層保持適宜反應溫度，以同時獲得較高的轉化率和較快的反應速度。
現代硫酸生產用的兩次轉化工藝，是使經過兩層或三層催化劑的氣體，先進入中間吸收塔，吸收掉生成的三氧化硫，余氣再次加熱後，通過後面的催化劑層，進行第二次轉化，然後進入最終吸收塔再次吸收。由於中間吸收移除了反應生成物，提高了第二次轉化的轉化率，故其總轉化率可達99.5％以上，部分老廠仍採用傳統的一次轉化工藝，即氣體一次通過全部催化劑層，其總轉化率最高僅為98％左右。
三、吸收：三氧化硫的吸收：轉化工序生成的三氧化硫經冷卻後在填料吸收塔中被吸收。吸收反應雖然是三氧化硫與水的結合，即：SO3+H2O→H2SO4 ΔH=-132.5kJ
但不能用水進行吸收，否則將形成大量酸霧。工業上採用98.3％硫酸作吸收劑，因其液面上水、三氧化硫和硫酸的總蒸氣壓最低，故吸收效率最高。出吸收塔的硫酸濃度因吸收三氧化硫而升高，須向98.3％硫酸吸收塔循環槽中加水並在乾燥塔與吸收塔間相互串酸，以保持各塔酸濃度恆定。成品酸由各塔循環系統引出。
吸收塔和乾燥塔頂設有金屬絲網除沫器或玻璃纖維除霧器，以除去氣流中夾帶的硫酸霧沫，保護設備，防止環境污染。兩次轉化工藝的最終吸收塔出口尾氣中的二氧化硫濃度小於500×10-6，尾氣可直接排入大氣；而一次轉化工藝的吸收塔尾氣中的二氧化硫濃度高達2000×10-6～3000×10-6，故須設置尾氣處理工序，以使排氣符合環境保護法規。氨水吸收法是應用最廣的尾氣處理方法。

B. 工業硫酸有什麼用

硫酸是一種重要的化工原料，用途十分廣泛，除用於化學工業外，還非常廣泛應用於肥料、非鹼性清潔劑、護膚品、油漆添加劑與炸葯的製造等方面，將一定比例的三氧化硫和水混合可製得硫酸。
工業硫酸是一種油狀的液體，一般看起來是無色透明狀的，硫酸的密度比水的密度大，溶於水是放出大量的熱；有強烈的腐蝕性和脫水性。主要分為濃硫酸 、稀硫酸、發煙硫酸、液體三氧化硫、蓄電池硫酸等，也生產高濃度發煙硫酸、液體二氧化硫、亞硫酸銨等產品。
工業硫酸廣泛用於各個工業部門，主要有化肥工業、冶金工業、石油工業、機械工業、醫葯工業、洗滌劑的生產、軍事工業、原子能工業和航天工業等。還用於生產染料、農葯、化學纖維、塑料、塗料，以及各種基本有機和無機化工產品。

C. 三酸兩鹼為什麼要被稱為三酸兩鹼

三酸兩鹼，即硝酸（HNO₃）、硫酸（H₂SO₄）、鹽酸（HCl）和氫氧化鈉NaOH（燒鹼）、碳酸鈉Na₂CO₃（純鹼），所以簡稱三酸兩鹼。

但碳酸鈉不是鹼，是鹽，俗稱純鹼、蘇打，顯鹼性。

酸是由氫元素和酸根組成的化合物如：硫酸（H₂SO₄）、鹽酸（HCl）、硝酸(HNO₃) ；

鹼是由金屬元素和氫氧根組成的化合物如：氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水；

鹽是由金屬元素元素（或銨根）和酸根組成的化合物如：氯化鈉、碳酸鈉。

(3)現代工業制硫酸的原料有哪些擴展閱讀：

1、硝酸，別名硝鏹水，化學式是HNO₃，是六大無機強酸之一。

硝酸易溶於水，常溫下其溶液無色透明，但濃硝酸因溶有二氧化氮（NO₂），因此呈淡黃色。有窒息性刺激氣味。

2、硫酸（化學式是H₂SO₄）是化學六大無機強酸之一。

純硫酸一般為無色油狀液體，純硫酸凝固點過高（283.4K），所以為了方便運輸通常製成98%硫酸，因此人們把濃度低於98.0%而高於70%的稱為濃硫酸，而濃度低於70%的稱為稀硫酸。

濃硫酸露置在空氣中，會吸收空氣中的水份而使自己濃度下降，所以濃硫酸可做實驗室中乾燥劑。

3、鹽酸是氫氯酸的俗稱，是氯化氫（HCl）氣體的水溶液。市售鹽酸一般質量分數為37%（約12mol/L）。

一般的鹽酸呈無色，但工業鹽酸因為含有雜質而呈黃色。

鹽酸有刺激性氣味。濃鹽酸具有極強的揮發性，因此打開盛有濃鹽酸的容器後能在其上方看到酸霧，為氯化氫揮發後與空氣中的水蒸氣結合產生的鹽酸小液滴。

4、氫氧化鈉（化學式為NaOH）俗稱燒鹼、火鹼、片鹼、苛性鈉。

純的無水氫氧化鈉為白色半透明，結晶狀固體。有吸水性，可用作乾燥劑。它的水溶液有澀味和滑膩感。

純固體燒鹼呈白色，有塊狀、片狀、棒狀、粒狀，質脆；純液體燒鹼為無色透明液體。氫氧化鈉還易溶於乙醇、甘油；但不溶於乙醚、丙酮、液氨。溶解或濃溶液稀釋時會放出熱量。

5、碳酸鈉（化學式：Na₂CO₃），俗名蘇打、石鹼、純鹼、洗滌鹼。，含十個結晶水的碳酸鈉為無色晶體，結晶水不穩定，易風化，變成白色粉末Na₂CO₃，為強電解質，具有鹽的通性和熱穩定性，易溶於水，其水溶液呈鹼性。