现代工业制硫酸的原料有哪些

A. 求工业制硫酸详解

一、煅烧：将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫气体。（国内以黄铁矿为主）
二、催化氧化：将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其反应为：2SO2+O2→2SO3
这个反应在室温和没有催化剂存在时，实际上不能进行。根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同，制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂）的五氧化二钒V2O5作催化剂，将二氧化硫转化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作递氧剂，把二氧化硫氧化成三氧化硫：
SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO
根据所采用设备的不同，硝化法又分为铅室法和塔式法，现在铅室法已被淘汰；塔式法生产的硫酸浓度只有76％；而接触法可以生产浓度98％以上的硫酸；采用最多。
接触法生产工艺：接触法的基本原理是应用固体催化剂，以空气中的氧直接氧化二氧化硫。其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分。
二氧化硫的制备和净化：
以硫铁矿等其他原料制成的原料气，含有矿尘、氧化砷、二氧化硒、氟化氢、氯化氢等杂质，需经过净化，使原料气质量符合转化的要求。为此，经回收余热的原料气，先通过干式净化设备（旋风除尘器、静电除尘器）除去绝大部分矿尘，然后再由湿法净化系统进行净化。
经过净化的原料气，被水蒸气所饱和，通过喷淋93％硫酸的填料干燥塔，将其中水分含量降至0.1g/m3以下。
二氧化硫的转化：二氧化硫于转化器中，在钒催化剂存在下进行催化氧化：
SO2+（1/2）O2 SO3 ΔH=-99.0kJ
钒催化剂是典型的液相负载型催化剂，它以五氧化二钒为主要活性组分，碱金属氧化物为助催化剂，硅藻土为催化剂载体，有时还加入某些金属或非金属氧化物，以满足强度和活性的特殊需要。通常制成直径4～6mm、长5～15mm柱状颗粒。近年来，丹麦、美国和中国相继开发了球状、环状催化剂，以降低催化床阻力，减少能耗。
钒催化剂须在某一温度以上才能有效地发挥催化作用，此温度称为起燃温度，通常略高于400℃。近年来，研制成功的低温活性型钒催化剂，其起燃温度降低到370℃左右，因而提高了二氧化硫转化率。转化器进口的原料气温度保持在钒催化剂的起燃温度之上，通常为410～440℃。
由于原料气经过湿法净化系统后降温至40℃左右，所以必须通过换热器，以转化反应后的热气体间接加热至反应所需温度，再进入转化器。二氧化硫经氧化反应放出的热量，使催化剂层温度升高，二氧化硫平衡转化率随之降低，如温度超过650℃，将使催化剂损坏。为此，将转化器分成3～5层，层间进行间接或直接冷却，使每一催化剂层保持适宜反应温度，以同时获得较高的转化率和较快的反应速度。
现代硫酸生产用的两次转化工艺，是使经过两层或三层催化剂的气体，先进入中间吸收塔，吸收掉生成的三氧化硫，余气再次加热后，通过后面的催化剂层，进行第二次转化，然后进入最终吸收塔再次吸收。由于中间吸收移除了反应生成物，提高了第二次转化的转化率，故其总转化率可达99.5％以上，部分老厂仍采用传统的一次转化工艺，即气体一次通过全部催化剂层，其总转化率最高仅为98％左右。
三、吸收：三氧化硫的吸收：转化工序生成的三氧化硫经冷却后在填料吸收塔中被吸收。吸收反应虽然是三氧化硫与水的结合，即：SO3+H2O→H2SO4 ΔH=-132.5kJ
但不能用水进行吸收，否则将形成大量酸雾。工业上采用98.3％硫酸作吸收剂，因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低，故吸收效率最高。出吸收塔的硫酸浓度因吸收三氧化硫而升高，须向98.3％硫酸吸收塔循环槽中加水并在干燥塔与吸收塔间相互串酸，以保持各塔酸浓度恒定。成品酸由各塔循环系统引出。
吸收塔和干燥塔顶设有金属丝网除沫器或玻璃纤维除雾器，以除去气流中夹带的硫酸雾沫，保护设备，防止环境污染。两次转化工艺的最终吸收塔出口尾气中的二氧化硫浓度小于500×10-6，尾气可直接排入大气；而一次转化工艺的吸收塔尾气中的二氧化硫浓度高达2000×10-6～3000×10-6，故须设置尾气处理工序，以使排气符合环境保护法规。氨水吸收法是应用最广的尾气处理方法。

B. 工业硫酸有什么用

硫酸是一种重要的化工原料，用途十分广泛，除用于化学工业外，还非常广泛应用于肥料、非碱性清洁剂、护肤品、油漆添加剂与炸药的制造等方面，将一定比例的三氧化硫和水混合可制得硫酸。
工业硫酸是一种油状的液体，一般看起来是无色透明状的，硫酸的密度比水的密度大，溶于水是放出大量的热；有强烈的腐蚀性和脱水性。主要分为浓硫酸 、稀硫酸、发烟硫酸、液体三氧化硫、蓄电池硫酸等，也生产高浓度发烟硫酸、液体二氧化硫、亚硫酸铵等产品。
工业硫酸广泛用于各个工业部门，主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等。还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料，以及各种基本有机和无机化工产品。

C. 三酸两碱为什么要被称为三酸两碱

三酸两碱，即硝酸（HNO₃）、硫酸（H₂SO₄）、盐酸（HCl）和氢氧化钠NaOH（烧碱）、碳酸钠Na₂CO₃（纯碱），所以简称三酸两碱。

但碳酸钠不是碱，是盐，俗称纯碱、苏打，显碱性。

酸是由氢元素和酸根组成的化合物如：硫酸（H₂SO₄）、盐酸（HCl）、硝酸(HNO₃) ；

碱是由金属元素和氢氧根组成的化合物如：氢氧化钠、氢氧化钙、氨水；

盐是由金属元素元素（或铵根）和酸根组成的化合物如：氯化钠、碳酸钠。

(3)现代工业制硫酸的原料有哪些扩展阅读：

1、硝酸，别名硝镪水，化学式是HNO₃，是六大无机强酸之一。

硝酸易溶于水，常温下其溶液无色透明，但浓硝酸因溶有二氧化氮（NO₂），因此呈淡黄色。有窒息性刺激气味。

2、硫酸（化学式是H₂SO₄）是化学六大无机强酸之一。

纯硫酸一般为无色油状液体，纯硫酸凝固点过高（283.4K），所以为了方便运输通常制成98%硫酸，因此人们把浓度低于98.0%而高于70%的称为浓硫酸，而浓度低于70%的称为稀硫酸。

浓硫酸露置在空气中，会吸收空气中的水份而使自己浓度下降，所以浓硫酸可做实验室中干燥剂。

3、盐酸是氢氯酸的俗称，是氯化氢（HCl）气体的水溶液。市售盐酸一般质量分数为37%（约12mol/L）。

一般的盐酸呈无色，但工业盐酸因为含有杂质而呈黄色。

盐酸有刺激性气味。浓盐酸具有极强的挥发性，因此打开盛有浓盐酸的容器后能在其上方看到酸雾，为氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴。

4、氢氧化钠（化学式为NaOH）俗称烧碱、火碱、片碱、苛性钠。

纯的无水氢氧化钠为白色半透明，结晶状固体。有吸水性，可用作干燥剂。它的水溶液有涩味和滑腻感。

纯固体烧碱呈白色，有块状、片状、棒状、粒状，质脆；纯液体烧碱为无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨。溶解或浓溶液稀释时会放出热量。

5、碳酸钠（化学式：Na₂CO₃），俗名苏打、石碱、纯碱、洗涤碱。，含十个结晶水的碳酸钠为无色晶体，结晶水不稳定，易风化，变成白色粉末Na₂CO₃，为强电解质，具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性。