工業如何製造硫酸

⑴ 工業如何制硫酸

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）2 SO2+ O2 ≈ 2 SO3 （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 2 SO2 + O2 ≈ 2 SO3 （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：

⑵ 硫酸工業生產流程

硫酸最重要的工業製法是接觸法。
接觸法主要的原料為燃硫或硫化鐵爾來的二氧化硫，及空氣中的氧，使二氧化硫氧化而為三氧化硫，吸收於水中，即可得任何濃度的硫酸。惟此氧化，須有某種接觸劑存在時始有作用；最常用者為鉑及釩之氧化物。二氧化硫自燃硫而得者可直接使其氧化，若自燃硫化鐵的燃燒，而得者須先降冷，洗之以酸或由濾過法或由沉澱法使之清潔；灰塵，硫蒸汽，砷，磷及其它物質存於氣流中者，必須除去免其害及接觸劑，為不純物質對於氧化礬危害較鉑輕。
（4）接觸法制硫酸的反應原理：燃燒硫或金屬硫化物等原料來製取二氧化硫。使二氧化硫在適當的溫度後催化劑的作用下氧化成三氧化硫，在使三氧化硫跟水化合生成硫酸。二氧化硫跟氧氣在催化劑的表面上接生產過程：以硫鐵礦為原料時步驟如下
（a）二氧化硫的製取和凈化：硫鐵 礦粉碎成細小礦粒在沸騰爐充分燃燒4FeS2+11O2 ===== 2Fe2O3+8SO2 從沸騰爐里出來的氣體叫爐氣，其中含二氧化硫、氧氣、氮氣、水以及一些雜質，如砷、硒等化合物礦塵等，雜質和礦塵都會使催化劑作用減弱或失去作用。這種現象叫催化劑幅。水蒸氣對設備和生產也有不良影響。為此在進行氧化反應前，爐氣必須通過除塵洗滌（除去硒、砷等化合物）乾燥等凈化設備應除去有害雜質，凈化後的混合氣體主要含二氧化硫，氧氣和氮氣。
（b）二氧化硫氧化成三氧化硫，二層催化劑中裝有一個熱交換器，用來把硫酸的工業製法
（c）三氧化硫的吸收和硫酸的生成：為了更可能把三氧化硫吸收干凈並在吸收過程中不形成酸霧，工業上是用98.3%的硫酸來吸收三氧化硫，在吸收塔里一氧化硫從塔下部通入98.3%的硫酸從塔頂噴下，成品硫酸從塔底放出98.3%的硫酸。吸收三氧化硫後濃度增大，然後把它用水稀釋成稀硫酸，配製成各濃度的硫酸。
（d）尾氣中的二氧化硫回收：從吸收塔上部導出的沒有起反應的氧氣和少量二氧化硫以及不起反應的氮氣等氣體工業上稱尾氣，用尾氣中含少量二氧化硫放空氣中會造成大氣污染，尾氣中二氧化硫回收常採用氨吸收法
SO2+2NH3+H2O =====（NH4）2SO3
（NH4）2SO3+SO2+H2O ===== 2NH4HSO3 當吸收液中亞硫酸氫銨達一定濃度後再跟93%的硫酸反應放出二氧化硫氣體。放出的二氧化硫可用於制液體二氧化硫，硫酸銨可製成肥料。
鹽酸的工業製法之一
工業上製取鹽酸時，首先在反應器中將氫氣點燃，然後通入氯氣進行反應，製得氯化氫氣體。氯化氫氣體冷卻後被水吸收成為鹽酸。在氯氣和氫氣的反應過程中，有毒的氯氣被過量的氫氣所包圍，使氯氣得到充分反應，防止了對空氣的污染。在生產上，往往採取使另一種原料過量的方法使有害的、價格較昂貴的原料充分反應。
鹽酸的工業製法之二
鹽酸是氯比氫的水溶液。在製革、印染、食品、醫葯、化工、冶金等工業部門大量使用鹽酸。工業上生產鹽酸的主要方法是使氯氣跟氫氣直接化合，然後用水吸收生成的氯化氫氣體。氯化氫是在合成塔里合成的。
近年來，工業上還發展了由生產含氯有機物的副產品氯化氫制鹽酸。例如，氯氣跟乙烯反應，生成二氯乙烷(C2H4Cl2)。它再經過反應生成氯乙烯，後者是制聚氯乙烯的原料。
C2H4Cl2=C2H3Cl（氯乙烯）+HCl
氯化氫是制氯乙烯的副產品。參考資料： http://www.jshlzx.net/klh/2/2008/text/zk08_157.htm

⑶ 硫酸工業生產過程

1. 工廠是如何生產硫酸的？所用的設備是哪些？
2. 生產腐蝕性化學品時，設備是如何防止被腐蝕的？

1. 硫酸的生產

首先說明，化學品的生產和其他工業品的生產有很大不同。化學品並不是使用機床和精密設備生產出來的，而是使用各種管路和反應器生產出來的。其過程有點類似全自動的炒菜熬粥。

硫酸是一個典型的無機大宗化學品。其生產以包含特定元素的廉價物質為原料，經過簡單的化學反應得到產品。由於生產規模很大，在工程上有很高的要求。

反應式如下
[公式]
[公式]
[公式]

對於硫酸的生產，原料為含硫物質，包括硫單質、硫化氫、含硫的金屬礦物等。這些物質經過氧化得到二氧化硫，與空氣混合後在催化劑的作用下進一步氧化生成三氧化硫。三氧化硫經過濃硫酸吸收得到產品。這里最後一步吸收非常有意思，本來按照反應式（水和三氧化硫生成硫酸）可以使用水來吸收，但是由於水的蒸汽壓太高，用水吸收會產生大量氣相物質使吸收效率下降，因此用稀釋過的濃硫酸來吸收。濃硫酸中的少量水與三氧化硫反應將其吸收，吸收後液體中的水含量降低，得到更高濃度的硫酸。產生的硫酸分成兩部分，一部分直接作為原料輸出，另一部分再經過稀釋，濃度降低後重新開始下一輪吸收。由此實現了高效、連續的生產。

這個生產過程中重要的反應設備包括：反應器（氧化反應器、催化氧化反應器、吸收塔）和許多管路、換熱器、水泵、儲罐、閥門等。管路、儲罐等設備從名字上就可以想像。換熱器通常是經過特殊設計的管路系統。氧化反應器是將硫單質氧化的爐子，作為一個例子，可以參考沸騰焙燒爐_互動網路。催化氧化反應器通常為固定床反應器，在篩板上裝有固體催化劑物質，上一步得到的氣體從上方流經催化劑並發生反應，從下方排出，可以參考固定床反應器_網路。吸收塔是一個中空的裝置，讓氣體和液體從兩個方向進入並接觸，有多種不同的設計，可以參考吸收塔_網路。由於生產規模很大，這些設備的尺寸有些能達到數米。

2. 設備的防腐

應該說，任何化工生產所用的設備都存在防腐的問題。一般不會完全防止設備的腐蝕，但是會估計腐蝕的影響，在不影響生產和安全的前提下允許腐蝕的發生。要降低腐蝕的速度，可以選擇以下方法：改變操作條件減小腐蝕的反應速率；增加材料的厚度，讓表面腐蝕不影響其功能；選擇對腐蝕有更強耐受力的材料。由於這些方法各有優缺點，所以通常綜合使用。對硫酸而言，一般認為鐵對濃硫酸由於鈍化作用，會有一定的耐受力，但對發煙硫酸耐受力較弱。在可能的情況下降低溫度可以減小腐蝕的程度。在不同的位置使用不同的材料，如運送硫酸的管道可以選擇廉價易得的灰口鑄鐵，抗腐蝕性能一般，通常可以使用7~15年；冷卻裝置由於溫度較高，需要更多的措施來防止腐蝕，比如採用保護陽極。此外還有許多其他的合金材料和非金屬材料擁有更高的防腐蝕性能，但通常會增加成本。工廠在設計時需要綜合考慮產量、成本等因素，決定設備所用的材料及型號。

⑷ 工業制硫酸化學方程式3個是什麼

化學方程式：4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(g)+8SO2(g) ΔH=-853kJ/mol；2SO2(g)+O2(g) = 2SO3(g) ΔH= -98.3kJ/mol；SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) ΔH= -130.3kJ/mol。

硫酸是一種無機化合物，化學式是H2SO4，是硫的最重要的含氧酸。純凈的硫酸為無色油狀液體，10.36℃時結晶，通常使用的是它的各種不同濃度的水溶液，用塔式法和接觸法製取。前者所得為粗製稀硫酸，質量分數一般在75%左右。

硫酸性質

純硫酸加熱至290℃分解放出部分三氧化硫，直至酸的濃度降到98.3%為止，這時硫酸為恆沸溶液，沸點為338°C。無水硫酸體現酸性是給出質子的能力，純硫酸仍然具有很強的酸性，98%硫酸與純硫酸的酸性基本上沒有差別，而溶解三氧化硫的發煙硫酸是一種超酸體系，酸性強於純硫酸。

但是廣泛存在一種誤區，即稀硫酸的酸性強於濃硫酸，這種想法是錯誤的。的確，稀硫酸第一步電離完全，產生大量的水合氫離子H3O+；但是濃硫酸和水一樣，自身自偶電離會產生一部分硫酸合氫離子H3SO4+，正是這一部分硫酸合質子，導致純硫酸具有非常強的酸性。

以上內容參考：網路——硫酸

⑸ 工業如何制硫酸

第一步：礦石氧化反應場所：沸騰爐反應方程式：4FeS2+11O2=高溫=2FeO3+8SO2 第二步：氣體氧化反應場所：接觸室反應方程式：2SO2+O2=催化劑加熱=2SO3 第三步：吸收液體反應場所：吸收塔放映方程式：H2O+SO3==H2SO4【實際用98%的濃硫酸吸收】

主要方程式:

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

2SO2+O2=2SO3

SO3+H2O=H2SO4

⑹ 工業制硫酸化學方程式是什麼

工業制硫酸：4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3，2SO2+O2=2SO3，SO3+H2O=H2SO4。

工業製取硝酸：4NH3+5O2=4NO+6H2O，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO。

濃硫酸可吸收空氣或其他氣體中的水蒸氣、混在固體中的濕存水、結晶水合物中的結晶水，常用盛有濃硫酸的洗氣瓶乾燥某些氣體(如H2、Cl2、SO2等)，不能乾燥鹼性氣體(如NH3等)和強還原性氣體(如H2S等)。

(6)工業如何製造硫酸擴展閱讀：

注意事項：

對皮膚、粘膜等組織有強烈的刺激和腐蝕作用。

蒸汽或霧可引起結膜炎、結膜水腫、角膜混濁，以至失明。引起呼吸道刺激重者發生呼吸困難和肺水腫，高深度引起喉痙攣或聲門水腫而窒息而亡。

口服後引起消化道燒傷以致潰瘍，嚴重者可能有胃穿孔、腹膜炎、腎損害、休哀等，口服濃硫酸致死量約為5毫升。

⑺ 硫酸工業制備三個原理是什麼

硫酸的工業製法的反應原理如下：

1、煅燒黃鐵礦：4FeS2+11O2=(高溫）8SO2+2Fe2O3。

2、SO2的催化氧化：2SO2+O2=（催化劑、高溫）2SO3。

3、吸收，用98.3%的濃硫酸吸收，再稀釋的所需濃度的硫酸：SO3+H2O=H2SO4。

理化性質

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。

以上內容參考：網路-硫酸工業

⑻ 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）
2、接觸氧化為三氧化硫（接觸室）
3、用98.3%硫酸吸收
4、加水
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）
2、將二氧化硫溶於水變成亞硫酸。
3、亞硫酸氧化得硫酸。
(8)工業如何製造硫酸擴展閱讀：
硫酸工業主要用途
1、利用其酸性，可制磷肥、氮肥；可除銹；可制實用價值較大的硫酸鹽。
2、利用濃硫酸的吸水性，在實驗室常用濃硫酸作吸水劑和乾燥劑。濃硫酸能乾燥中性氣體和酸性氣體，但不能乾燥鹼性氣體和常溫下具有還原性的氣體。
3、利用濃硫酸的脫水性，濃硫酸常用作精煉石油的脫水劑、有機反應的脫水劑等。
4、利用濃硫酸的高沸點難揮發性，常用於製取各種揮發性酸。
實驗室還常用濃鹽酸跟濃硫酸混合來快速簡易製取HCl氣體。因為濃硫酸具有吸水性，能吸收濃鹽酸中的水，且能放出大量的熱，加速HCl的揮發並能乾燥HCl氣體。
參考資料來源：網路-硫酸工業