⑴ 明矾制取硫酸钾和硫酸铝为什么加氨水
水溶解明矾,加过量的氨水使Al+生成Al(OH)3沉淀,
过滤出沉淀,洗涤,网沉淀中滴加稀硫酸至沉淀完全溶解,得到硫酸铝,;
过滤留下的滤液,加入一定量氢氧化钾,加热,出去NH4+和过量的氨水,再滴加稀硫酸至pH至中性,得到硫酸钾
简而言之:
1,加入过量氨水,得到氢氧化铝沉淀,溶液中有硫酸钾和硫酸铵
2,过滤得到氢氧化铝固体,洗涤后加入适量稀硫酸得到硫酸铝,蒸发结晶
3,向滤液中加入过量氢氧化钾并加热,将氨气蒸发出去,得到硫酸钾溶液,蒸发结晶
⑵ 硫酸工业中用氨水吸收尾气有什么氧化还原反应
硫酸工业中尾气是二氧化硫、三氧化硫,化学反应式为:搜SO2+2NH3.H2O=(NH4)2SO3=H2O,SO3+2NH3.H2O=(NH4)2SO4+H2O.没有氧化还原反应.
⑶ 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。
⑷ 酸溶性硫酸盐的提取为什么加硝酸和氨水
氨水逐滴滴入硝酸银溶液中,先出现白色沉淀,后白色沉淀溶解。
AgNO3 + NH3.H2O = AgOH↓+NH4NO3
AgOH + 2NH3.H2O =Ag(NH3)2 OH + 2H2O
硝酸银溶液逐滴滴入氨水中,先无明显现象【硝酸银少量,氨水过量】,一段时间后产生白色沉淀。
⑸ 在制备己内酰胺的过程中为什么使用氨水中和体系的硫酸
在制备己内酰胺的过程中,使用氨水中和体系的硫酸,有三个原因。
首先,氨水是弱碱性的,不会导致己内酰胺水解。
其次,形成的硫化铵,不愁销路,因为硫酸铵是化肥,可以收回成本。
再次,使用氨水中和,成本可能比碳酸钠和氢氧化钠还要便宜。
⑹ 硫酸工业中常用浓氨水来吸收二氧化硫,则有关反应方程为____________,____________(共2个)配一下平~谢谢
氨水过量时生成亚硫酸氨,二氧化硫过量时生成亚硫酸氢氨
SO2+2NH4OH----(NH4)2SO3+H2O , SO2+NH4OH----NH4HSO3
⑺ 生产硫酸产生的尾气为什么用氨水吸收,而不用NAOH等强碱
用氢氧化钠溶液吸收硫酸厂尾气中的二氧化硫,用硫酸处理后可使反应不完全的氨水生成饱和硫酸铵,
⑻ 工业上制硫酸、合成氨原理
制硫酸:先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。 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。 主要方程式: 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 合成氨:【原理】氮跟氢化合成氨是一个放热的可逆反应。N2+3H22NH3+93.7kJ增加压力将使反应移向生成氨的方向,提高温度会将反应移向相反的方向,但温度过低又使反应速度过小。工业生产中常用的压强为200—6001×105pa,温度为450—600℃,用金属铁作催化剂,转化率可提高到约8%。在实验室里一般是在较低的温度和压强下进行的,只能了解氮气和氢气在催化剂作用下能生成氨气。【用品】还原铁粉(加有少量氧化铝和氧化钾)、亚硝酸钠、氯化氨、锌粒、稀硫酸、酚酞试剂。贮气瓶、硫酸洗瓶、三通管、橡皮管、导管、玻璃管、三芯灯、广口瓶、双孔塞、铁研钵、药匙。【操作】1.制备催化剂:在实验室里用还原铁粉或铁铈合金粉末作催化剂,并加少量助催化剂,(2%Al2O3和0.8%K2O),防止降低活性。(l)将石棉绒(作载体用)4g和加有Al2O3和K2O的还原铁粉3g混合均匀后,填充在一支长约20cm、内径约1.5的玻璃管里,作成一段长约7cm的催化柱。两端用铁丝网夹紧。防止松散。(2)铁铈合金催化剂,可以把打火石约20颗放在铁研钵里研成细小粒状后,载在石棉绒上使用。2.制取氮气和氢气:氮气可用加热分解亚硝酸钠和氯化铵饱和溶液的方法制取,氢气可用锌和稀硫酸制取。3.组合装置:把盛有氮气和氢气的贮气瓶分别接在两个硫酸洗气瓶上,再用三通管和催化管相连接,最后接一个自制洗气瓶为检验,实验前先向其中滴加酚酞。4.先要检验氢气的纯度,然后将氮气和氢气同时通入装置驱除空气,用小试管在尾气出口处收集后用爆鸣法检验。调节氮气和氢气的流速,使它们通入的体积比为1:3,同时用三芯灯光将整个催化管均匀加热后,再集中火力在催化剂的下面强热,5—6min后可以看到无色的酚酞试液变成红色。【备注】1.催化剂的质量是成败关键,应保护催化剂防止中毒。温度适当,混合气比例合适,就能于检验瓶中看到酚酞变红,如果效果好,还可从尾气出口处用沾有浓盐酸玻璃棒去试,可见到少量白烟。2.还原铁粉用匙,小心从下面取用,最好用新开瓶的,A12O3和K2O要求用二级或三级品。一般需加热到500℃左右,以达到催化剂的活性温度。
⑼ 工业制硫酸的尾气中含有少量SO2,可先用氨水吸收,在用硫酸处理、反应方程式为这样处理的优点是.
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
优点:1.可以吸收尾气(SO2),防止污染环境
2.可以得到高浓度的SO2, 可以循环使用.
3.可以制氮肥(NH4)2SO4
⑽ 工业上制硫酸为什么用氨水吸收尾气
用来吸收二痒化硫和三痒化硫