工業如何制硫酸
壹、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。利用接觸法制硫酸壹般可以用硫黃、黃鐵礦、石膏、有色金屬冶煉廠的煙氣(含壹定量的SO2)等。其中用硫黃作原料成本低、對環境汙染少。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 幹燥接觸法制硫酸示意圖: