⑴ 明礬製取硫酸鉀和硫酸鋁為什麼加氨水
水溶解明礬,加過量的氨水使Al+生成Al(OH)3沉澱,
過濾出沉澱,洗滌,網沉澱中滴加稀硫酸至沉澱完全溶解,得到硫酸鋁,;
過濾留下的濾液,加入一定量氫氧化鉀,加熱,出去NH4+和過量的氨水,再滴加稀硫酸至pH至中性,得到硫酸鉀
簡而言之:
1,加入過量氨水,得到氫氧化鋁沉澱,溶液中有硫酸鉀和硫酸銨
2,過濾得到氫氧化鋁固體,洗滌後加入適量稀硫酸得到硫酸鋁,蒸發結晶
3,向濾液中加入過量氫氧化鉀並加熱,將氨氣蒸發出去,得到硫酸鉀溶液,蒸發結晶
⑵ 硫酸工業中用氨水吸收尾氣有什麼氧化還原反應
硫酸工業中尾氣是二氧化硫、三氧化硫,化學反應式為:搜SO2+2NH3.H2O=(NH4)2SO3=H2O,SO3+2NH3.H2O=(NH4)2SO4+H2O.沒有氧化還原反應.
⑶ 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。
⑷ 酸溶性硫酸鹽的提取為什麼加硝酸和氨水
氨水逐滴滴入硝酸銀溶液中,先出現白色沉澱,後白色沉澱溶解。
AgNO3 + NH3.H2O = AgOH↓+NH4NO3
AgOH + 2NH3.H2O =Ag(NH3)2 OH + 2H2O
硝酸銀溶液逐滴滴入氨水中,先無明顯現象【硝酸銀少量,氨水過量】,一段時間後產生白色沉澱。
⑸ 在制備己內醯胺的過程中為什麼使用氨水中和體系的硫酸
在制備己內醯胺的過程中,使用氨水中和體系的硫酸,有三個原因。
首先,氨水是弱鹼性的,不會導致己內醯胺水解。
其次,形成的硫化銨,不愁銷路,因為硫酸銨是化肥,可以收回成本。
再次,使用氨水中和,成本可能比碳酸鈉和氫氧化鈉還要便宜。
⑹ 硫酸工業中常用濃氨水來吸收二氧化硫,則有關反應方程為____________,____________(共2個)配一下平~謝謝
氨水過量時生成亞硫酸氨,二氧化硫過量時生成亞硫酸氫氨
SO2+2NH4OH----(NH4)2SO3+H2O , SO2+NH4OH----NH4HSO3
⑺ 生產硫酸產生的尾氣為什麼用氨水吸收,而不用NAOH等強鹼
用氫氧化鈉溶液吸收硫酸廠尾氣中的二氧化硫,用硫酸處理後可使反應不完全的氨水生成飽和硫酸銨,
⑻ 工業上制硫酸、合成氨原理
制硫酸:先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。 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。 主要方程式: 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 合成氨:【原理】氮跟氫化合成氨是一個放熱的可逆反應。N2+3H22NH3+93.7kJ增加壓力將使反應移向生成氨的方向,提高溫度會將反應移向相反的方向,但溫度過低又使反應速度過小。工業生產中常用的壓強為200—6001×105pa,溫度為450—600℃,用金屬鐵作催化劑,轉化率可提高到約8%。在實驗室里一般是在較低的溫度和壓強下進行的,只能了解氮氣和氫氣在催化劑作用下能生成氨氣。【用品】還原鐵粉(加有少量氧化鋁和氧化鉀)、亞硝酸鈉、氯化氨、鋅粒、稀硫酸、酚酞試劑。貯氣瓶、硫酸洗瓶、三通管、橡皮管、導管、玻璃管、三芯燈、廣口瓶、雙孔塞、鐵研缽、葯匙。【操作】1.制備催化劑:在實驗室里用還原鐵粉或鐵鈰合金粉末作催化劑,並加少量助催化劑,(2%Al2O3和0.8%K2O),防止降低活性。(l)將石棉絨(作載體用)4g和加有Al2O3和K2O的還原鐵粉3g混合均勻後,填充在一支長約20cm、內徑約1.5的玻璃管里,作成一段長約7cm的催化柱。兩端用鐵絲網夾緊。防止鬆散。(2)鐵鈰合金催化劑,可以把打火石約20顆放在鐵研缽里研成細小粒狀後,載在石棉絨上使用。2.製取氮氣和氫氣:氮氣可用加熱分解亞硝酸鈉和氯化銨飽和溶液的方法製取,氫氣可用鋅和稀硫酸製取。3.組合裝置:把盛有氮氣和氫氣的貯氣瓶分別接在兩個硫酸洗氣瓶上,再用三通管和催化管相連接,最後接一個自製洗氣瓶為檢驗,實驗前先向其中滴加酚酞。4.先要檢驗氫氣的純度,然後將氮氣和氫氣同時通入裝置驅除空氣,用小試管在尾氣出口處收集後用爆鳴法檢驗。調節氮氣和氫氣的流速,使它們通入的體積比為1:3,同時用三芯燈光將整個催化管均勻加熱後,再集中火力在催化劑的下面強熱,5—6min後可以看到無色的酚酞試液變成紅色。【備注】1.催化劑的質量是成敗關鍵,應保護催化劑防止中毒。溫度適當,混合氣比例合適,就能於檢驗瓶中看到酚酞變紅,如果效果好,還可從尾氣出口處用沾有濃鹽酸玻璃棒去試,可見到少量白煙。2.還原鐵粉用匙,小心從下面取用,最好用新開瓶的,A12O3和K2O要求用二級或三級品。一般需加熱到500℃左右,以達到催化劑的活性溫度。
⑼ 工業制硫酸的尾氣中含有少量SO2,可先用氨水吸收,在用硫酸處理、反應方程式為這樣處理的優點是.
SO2+2NH3.H2O=(NH4)2SO3+H2O
SO2+2NH3+H2O =(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+SO2+H2O = 2NH4HSO3
SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3 ,
(NH4)2SO3+ H2SO4= (NH4)2SO4 + SO2(^) + H2O
2NH4HSO3 + H2SO4= (NH4)2SO4 + 2SO2(^) + 2H2O
優點:1.可以吸收尾氣(SO2),防止污染環境
2.可以得到高濃度的SO2, 可以循環使用.
3.可以制氮肥(NH4)2SO4
⑽ 工業上制硫酸為什麼用氨水吸收尾氣
用來吸收二癢化硫和三癢化硫