1. 硫酸的工業製法所用的主要原料是什麼
工業製法生產硫酸的原料有硫黃、硫鐵礦、有色金屬冶煉煙氣、石膏、硫化氫、二氧化硫和廢硫酸等。硫黃、硫鐵礦和冶煉煙氣是三種主要原料。
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。
硫酸還用於生產染料、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。
(1)50工業硫酸中有哪些成分擴展閱讀:
1、製取二氧化硫(沸騰爐)
燃燒硫或高溫處理黃鐵礦,製取二氧化硫S+O₂=點燃=SO₂
4FeS₂+11O₂=高溫=8SO₂+2Fe₂O₃
2、接觸氧化為三氧化硫(接觸室)
2SO₂+O₂=五氧化二釩催化並加熱=2SO₃(可逆反應)
3、用98.3%硫酸吸收
SO₃+H₂SO₄=H₂S₂O₇(焦硫酸)
4、加水
H₂S₂O₇+H₂O=2H₂SO4
5.提純
可將工業濃硫酸進行蒸餾,便可得到濃度95%-98%的商品硫酸。
2. 工業硫酸與試劑硫酸有什麼區別呢
工業級的硫酸裡面有雜質,且其純度是不確定的,裡面可能有重金屬,灰分,有氯,二氧化硫.
工業制硫酸的原料一般是黃鐵礦石 成分為FeS2 將其磨碎,在燃燒爐中燃燒,生成Fe2O3和 SO2氣體 。
4FeS2 + 11O2 == 2Fe2O3 + 8SO2(氣體)
SO2在催化劑存在(一般為V2O5)的情況下繼續氧化成SO3
2SO2 + O2 == 2SO3
SO3用水吸收,就可生成硫酸.可想而知這個過程會有多少可能攙雜各種雜質。
試劑硫酸的製作過程和工業硫酸是不一樣的.它可以由工業硫酸在石英器皿中加熱蒸餾製得,這也就導致了其中不會有摻入任何雜質的可能,但是由於這樣的製法會消耗更多的能源,它的價格也就更貴一些。
試劑硫酸的純度高,雜質含量幾乎為零。是專門用來做化學實驗、化學分析使用的。
一般工業硫酸分為93%、98%、105%三種,純度不是很高,雜質含量高些、雜質成分也很復雜,但是,它可以廣泛地用於工業使用,如化肥、金屬提煉,皮革中和、電鍍酸洗等等行業。
3. 硫酸工業的工業製法
方法一:
生產硫酸的原料有硫黃、硫鐵礦、有色金屬冶煉煙氣、石膏、硫化氫、二氧化硫和廢硫酸等。硫黃、硫鐵礦和冶煉煙氣是三種主要原料。
1、製取二氧化硫(沸騰爐)
燃燒硫或高溫處理黃鐵礦,製取二氧化硫S+O₂=點燃=SO₂
4FeS₂+11O₂=高溫=8SO₂+2Fe₂O₃
2、接觸氧化為三氧化硫(接觸室)
2SO₂+O₂=五氧化二釩催化並加熱=2SO₃(可逆反應)
3、用98.3%硫酸吸收
SO₃+H₂SO₄=H₂S₂O₇(焦硫酸)
4、加水
H₂S₂O₇+H₂O=2H₂SO₄
5、提純
可將工業濃硫酸進行蒸餾,便可得到濃度95%-98%的商品硫酸。
二水法磷酸反應後,利用磷石膏,工業循環利用,使用二水法制硫酸。
方法二:
1、製取二氧化硫(沸騰爐)
燃燒硫或高溫處理黃鐵礦,製取二氧化硫S+O₂=點燃=SO₂
4FeS₂+11O₂=高溫=8SO₂+2Fe₂O₃
2、將二氧化硫溶於水變成亞硫酸。
3、亞硫酸氧化得硫酸。
(3)50工業硫酸中有哪些成分擴展閱讀:
硫酸的用途
一般化工用途
硫酸最廣泛的用途是製造磷酸,而磷酸則用於製造含磷肥料。93%硫酸被用於製造硫酸鈣,氟化氫以及磷酸。氟化氫最終會以氫氟酸的形態隔走。
Ca₅F(PO₄)₃+ 5H₂SO₄+ 10H₂O→ 5CaSO₄·2 H₂O+ HF + 3H₃PO₄
硫酸另一個用途用於造紙。硫酸會用於產生硫酸鋁,硫酸鋁在木漿纖維上與少量肥皂物發生反應,形成含鋁羧酸鹽用以使纖維物凝固,形成較堅硬的表面。
硫酸鋁的產生:
Al₂O₃+ 3H₂SO₄→Al₂(SO₄)₃+ 3H₂O
硫酸亦可製造用於隔走廢水中的有害物質的氫氧化鋁。氫氧化鋁在污水處理廠里是一個非常重要的化學物質。還有,硫酸也是很多染料製造中必要的化學物。
工業清潔品
硫酸也是很多用以清潔氧化物、銹跡等的清潔品中的成分。已用的硫酸會被回收再用,方法是將酸與多種有機物燃燒,釋出二氧化硫及三氧化硫,這些原材料可以用來生產新的硫酸。
催化劑
硫酸是多種化學反應的催化劑。例如,它催化尼龍的製造過程;另外,多個汽油提煉過程也需要硫酸的催化進行。
電解質
酸性通渠水含有高濃度的硫酸。圖中顯示數滴酸性通渠水使pH試紙迅速變紅並將其蝕穿,顯示了其強酸性及脫水性。
硫酸是汽車鉛酸蓄電池中的電解質。有關的化學方程式為:
陽極:
Pb+SO₄2-⇌PbSO₄+ 2 e-
陰極:
PbO₂+ 4 H++SO₄2-+ ₂ e-⇌PbSO₄+ 2 H₂O
總方程:
Pb+PbO₂+ 4 H++ 2SO₄2-⇌₂PbSO₄+ 2 H₂O
一般家居用途
世界大多酸性水道疏通用品均含有硫酸,可以除去頭發、油污等淤塞物。基於安全理由,在使用時宜小心並帶上手套。另外,由於硫酸會與水發生高放熱反應,在使用前宜盡量保持渠道乾爽,並慢慢倒入有關疏通劑。
4. 請教化學高手:工業上如何制硫酸。(要結合高中教材)
一、接觸法制硫酸的原理、過程及典型設備
1.三種原料:硫鐵礦(FeS2)、空氣、水。
利用接觸法制硫酸一般可以用硫黃、黃鐵礦、石膏、有色金屬冶煉廠的煙氣(含一定量的SO2)等。其中用硫黃作原料成本低、對環境污染少。但我國硫黃資源較少,主要用黃鐵礦(主要成分為FeS2)作生產硫酸的原料。
2.三步驟、三反應:
(1)4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2(高溫)
(2)2SO2+O2≈2SO3(催化劑,加熱),(3)SO3+H2O===H2SO4
3.三設備:(1)沸騰爐(2)接觸室(3)合成塔
4.三原理:化學平衡原理、熱交換原理、逆流原理。
(1)增大反應物濃度、增大反應物間接觸面積,能提高反應速率並使化學平衡向正反應方向移動,以充分提高原料利用率。
(2)熱交換原理:在接觸室中生成的熱量經過熱交換器,傳遞給進入接觸室的需要預熱的混合氣體,為二氧化硫的接觸氧化和三氧化硫的吸收創造了有利條件。
(3)逆流原理:液體由上向下流,氣體由下向上升,兩者在逆流過程中充分反應。
接觸法制硫酸的原理、過程及典型設備
三原料三階段三反應(均放熱)三設備三凈化
黃鐵礦或S造氣4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2(高溫)或S+O2=SO2沸騰爐除塵
空氣接觸氧化2SO2+O2≈2SO3(催化劑)接觸室(含熱交換器)洗滌
98.3%濃硫酸三氧化硫吸收SO3+H2O===H2SO4吸收塔乾燥
接觸法制硫酸示意圖: