硫酸工业转化工艺
硫酸的工业制法
原 料 粉 碎
炉气
空气
沸腾炉
除 尘
洗 涤
干 燥
②二氧化硫氧化成三氧化硫
发生的反应：2SO2＋O2 生产设备：接触室 得到的气体：三氧化硫、氮气、
V2O5
2SO3
未反应的氧气
和二氧化硫
思考：适宜条件的选择 催化剂：五氧化二矾 （V2O5） 温度：400至500摄 氏度 压强：常压
接 触 室
N2
思考：接触室中热交 换器的作用?从接触 室出来的气体成分是 什么？
硫 酸 的 工 业 制 备 和 环 境 保 护
2．对于接触法制硫酸的生产操作与选择该生产 操作的主要理由都正确的是 ( BD ) A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿 不能燃烧 B．三氧化硫的吸收采取逆流的形式，目的是增 大其与吸收剂的接触面积 C．二氧化硫氧化成三氧化硫时需使用催化剂， 这样可以提高二氧化硫的转化率 D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防 止形成酸雾，以便使其吸收完全
吸 收 塔
98.3%H2SO4
尾气 O2、SO2、N2
98.3%的浓硫酸从 塔顶淋下，气体由 下往上，流向相反 ，充分接触，吸收 更完全，由此看来 工业生产上特别重 视生产的速度及 原料的利用率。
SO3
吸收塔
发烟 H2SO4
3、回收、净化处理尾气，保护环境。
实验室用什么试剂吸收SO2?工业上是否适用?
接触法制硫酸
1、硫酸工业生产的原理
第一步：造气
点燃
S + O2
高温
SO2
2Fe2O3 + 8SO2
催化剂 加热
第二步：接触氧化
4FeS2 +11 O2 2SO2 + O2
硫酸工业转化工艺
硫酸工业转化工艺硫酸生产过程中转化是核心，转化率高，硫的利用率高，环境污染小；反之不仅硫的损失大，而且会给环境造成危害。
转化率的高低与转化过程所选择的转化流程有关，不同的转化流程，可能达到的最终转化率不同，硫的利用率及尾气中有害气体的含量不同。
转化流程选择的主要依据是生产中所采用的催化剂、进转化器的二氧化硫浓度及氧硫比、要求的总转化率等。
转化流程可分为“一转一吸”“两转两吸”和两大类。
1、“一转一吸”流程。
“一转一吸”流程亦为一次转化一次吸收工艺。
由于受催化剂用量及平衡转化率的限制，该工艺可能达到的最终转化率为97 %～98 % ，显然此转化率下，硫的利用率不够高，尾气中二氧化硫的含量远远超过排放标准，需进行尾气回收。
目前国内只有部分采用低浓度冶炼烟气制酸( 入转化工序二氧化硫浓度低于 6 %) 的企业采用此流程。
由于用碱性物质回收尾气产生的亚硫酸盐销路有限、用氨—酸法回收尾气副产品硫铵母液运输不便及销售困难，一些企业计划将“一转一吸”改为“两转两吸”从而使尾气直接达标排放。
2“两转两吸”流程按环保要求，除了有条件采用尾气回收工艺及气体浓度较低且规模较小的装置以外，一般硫酸装置都应采用“两转两吸”的转化流程。
“两转两吸”流程为两次转化两次吸收工艺，可能达到的最终转化率大于99.5 % 。
该工艺的总转化率受第一次转化率和第二转化率的制约。
第一次转化常用两段或三段催化剂床层来完成，其中第一段的转化率受出口温度的限制，若第一次转化采用两段，则仅是第二段来保证第一次转化率；若第一次转化采用三段，则是以第二、第三段两段保证第一次的转化率。
随着要求的总转化率的提高，对第一次转化率的要求亦在提高。
对第二次转化有用一段和两段催化剂床层之分。
若用一段，该段催化剂床层既要兼顾反应速率又要兼顾第二次转化率是难于两全的；若采用两段，则以前一段满足反应速率，以后一段满足转化率，这可使第二次转化率提高3 %左右，且对第一次转化率的波动有一定的承受能力。
硫酸的工业制法
1 ．什么是环境？
大气、土地、水、矿产、森林、生物以 及风景游览区、自然保护区、生活居住 区等构成了人类生存的环境
2 ．环境污染包括哪些？
环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤 污染、食品污染等，此外还包括固体废弃物， 放射性噪声等污染。
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3.SO2排放到大气中有哪些危害？
• ①人吸入SO2会发生呼吸道疾病，浓度高达一定程 度时，会使人死亡。 • ②如果SO2与空气中的飘尘接触，或跟氮的氧化物 接触，会部分被氧化为SO3，危害跟严重，这些硫 的氧化物能直接伤害植物叶片，浓度高时，会使 植物枯死。 • ③降水时，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸 盐随雨雪降到地面，即所谓的“酸雨”。酸雨可 使湖泊水质酸化，毒害鱼类和其它水生生物；使 土壤酸化、破坏农田、损害农作物、森林；酸雨 还会腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹等。
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6．什么是热交换过程？ 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 成的热，传递给进入接触 室的需要预热的混合气体， 并冷却反应后生成的气体， 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7．吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸，而是用98.3%的浓硫酸？
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时，容易形成酸雾，吸 收速度慢且吸收不充分， 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂，则在吸收过程中不 形成酸雾，吸收速度快且 吸收充分，有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤： 1.写出多步反应的化学方程式； 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式，解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则：如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒，具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
硫酸生产技术 pdf
硫酸是一种重要的工业原料，用于生产化肥、化学纤维、塑料、颜料、药物和炸药等。
硫酸的生产技术有多种，以下是一些常见的硫酸生产技术：
1.硫铁矿制酸：硫铁矿是一种常见的制酸原料，通过将其与氧气反应可以生成二氧化硫气体，再通过催化转化和吸收工艺可以生产硫酸。
2.硫磺制酸：硫磺是一种纯度较高的制酸原料，通过将其燃烧可以生成二氧化硫气体，再经过催化转化和吸收工艺可以生产硫酸。
3.冶炼烟气制酸：冶炼烟气中含有大量的二氧化硫气体，通过回收烟气中的二氧化硫气体可以生产硫酸。
这种技术主要用于处理有色金属冶炼过程中产生的烟气。
4.氮氧化物制酸：将氮气和氧气在高温高压下反应生成氮氧化物气体，再通过催化转化和吸收工艺可以生产硫酸。
这种技术需要使用特定的催化剂，并需要控制反应条件。
5.天然气制酸：将天然气中的硫元素转化为二氧化硫气体，再通过催化转化和吸收工艺可以生产硫酸。
这种技术需要使用特定的催化剂和反应条件。
以上是硫酸的一些常见生产技术，不同的生产技术有不同的优缺点和应用场景。
在实际应用中，需要根据原料来源、生产规模和市场需求等因素来选择合适的生产技术。
硫酸的工业制法分析解析
6．什么是热交换过程？ 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 成的热，传递给进入接触 室的需要预热的混合气体， 并冷却反应后生成的气体， 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7．吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸，而是用98.3%的浓硫酸？
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时，容易形成酸雾，吸 收速度慢且吸收不充分， 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂，则在吸收过程中不 形成酸雾，吸收速度快且 吸收充分，有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤： 1.写出多步反应的化学方程式； 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式，解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则：如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒，具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
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2．为什么把燃烧黄铁矿的炉子叫沸腾 炉？为什么用这种炉子？
这是因为矿粒燃烧的时候， 从炉底通入强大的空气流， 把矿粒吹得在炉内一定空 间里剧烈沸腾，好象“沸 腾着的液体”一样。因此， 人们把这种炉子叫沸腾炉。 矿粒在这种沸腾情况下， 跟空气充分接触，燃烧快， 反应完全，提高了原料的 利用率。
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三．有关化学计算
•几个概念：化学计算中涉及到工业生产实际中 的“四率”（即转化率、利用率、产率、损失 率）和纯度。 •物质的纯度=（纯物质/不纯物质）×100% •产率=（实际产量/理论产量）×100% •利用率=（实际利用原料量/实际投入原料总量） ×100% •损失率：1-利用率 •在原料中：转化率=利用率
硫酸的工业制备
(S+O2点=燃=SO2)
3.设备：沸腾炉
干燥 洗涤 除尘 净化
原料 粉碎
沸腾炉
炉气
空气 思考：硫铁矿为什么要粉碎？
二、 SO2催化氧化生成SO3—接触氧化
1.反应原理：
催化剂
２SO2+O2 △ ２SO3 2.设备：接触室
温度较高气体
催化剂 (V2O5) 热气体
净化
沸腾炉
SO2、O2 冷气体
热交换器
1、原料 2、环保和成本 3、制备流程
化学工业制备的要求
（1）原料廉价且稳定，降低运输成本。 （2）从环保、成本等角度选择合适的化学反应。 （3）制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量 和剩余物质尽可能加以循环利用，生副产物较少。 （4）制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害 的物质。
SO3
温度较低气体
接触室
思考：沸腾炉中产生的气体通入接触室前为何除尘净ຫໍສະໝຸດ ？使用热交换器意义是什么？
三、SO3的吸收和硫酸的生成
1.反应原理：SO3+H2O==H2SO4 2.设备：吸收塔
思考：浓硫
酸为什么要从 上向下喷下？
思考：工业上并不是直接用水或稀硫酸来吸收SO3， 而是用98.3%的浓H2SO4吸收，为什么？
防止SO3溶于水时反应放出大量热导致酸雾, 降低吸收效率，常用浓硫酸(98.3%)吸收SO3。
沸腾炉
接触室
吸收塔
净
化
冷却
工业接触法制硫酸小结
S
硫化物
SO2
SO3
H2SO4
如FeS2
SO2的制取和净化 SO2转化成SO3 吸收SO3生成硫酸
沸腾炉
接触室
硫酸的工艺流程
硫酸的工艺流程
《硫酸的工艺流程》
硫酸是一种重要的化工产品，广泛用于冶金、化肥、石油加工、纺织、皮革和医药等行业。
其生产工艺主要包括硫磺氧化法、硅酸盐法和废液回收法等。
硫磺氧化法是目前最为常用的生产硫酸的工艺。
其主要步骤包括：
1. 硫磺熔炼：将硫磺加热至液态状态，然后注入反应器中。
2. 硫磺氧化：将空气或纯氧气通过反应器底部的鼓风管道注入，与硫磺发生氧化反应生成二氧化硫。
3. 二氧化硫氧化：将生成的二氧化硫与空气或纯氧气在催化剂的存在下发生氧化反应，形成二氧化硫。
4. 吸收：将二氧化硫通入吸收塔内，与稀硫酸反应生成浓硫酸溶液。
5. 蒸馏：用蒸汽对硫酸浓液进行蒸馏，使其浓缩至所需浓度。
硅酸盐法生产硫酸的主要步骤包括：
1. 生石灰的制备：将石灰石煅烧或石灰石加水生成生石灰。
2. 石膏制备：将生石灰与高岭土或石膏石反应生成石膏。
3. 石膏焙烧：将石膏加热至一定温度使其分解产生二氧化硫。
4. 二氧化硫氧化：将生成的二氧化硫与空气或纯氧气在催化剂的存在下发生氧化反应，形成二氧化硫。
5. 吸收：将二氧化硫通入吸收塔内，与稀硫酸反应生成浓硫酸溶液。
废液回收法则是利用工业废水或含硫废气中的二氧化硫进行回收，经过氧化和吸收过程得到浓硫酸。
以上是几种常见的硫酸生产工艺流程，随着技术的不断进步和环保要求的提高，硫酸的生产工艺也在不断完善和更新。
硫酸工艺流程
硫酸工艺流程硫酸是一种重要的化工原料，在工业生产中有着广泛的应用。
硫酸的生产工艺流程主要包括硫磺燃烧制酸和硫铁矿氧化制酸两种方法。
下面将详细介绍硫磺燃烧制酸的工艺流程。
一、硫磺燃烧制酸工艺流程。
1. 原料准备。
硫磺燃烧制酸的原料主要是硫磺和空气。
硫磺作为硫酸的原料，需经过破碎、熔化等工艺处理，以便于后续的燃烧反应。
同时，空气也需要通过净化处理，去除其中的杂质，以保证后续的燃烧反应能够顺利进行。
2. 燃烧反应。
将经过处理的硫磺和净化的空气送入燃烧炉中进行燃烧反应。
在燃烧炉中，硫磺与空气发生化学反应，生成二氧化硫气体。
燃烧反应的温度、压力、氧化剂的流速等参数需要严格控制，以确保反应的高效进行。
3. 吸收和转化。
生成的二氧化硫气体经过冷却后进入吸收塔，与稀释的硫酸溶液进行吸收反应，生成亚硫酸氢钠。
亚硫酸氢钠溶液经过进一步的氧化反应，得到硫酸的产物。
4. 结晶和分离。
通过结晶和分离工艺，将硫酸溶液中的杂质去除，得到纯净的硫酸结晶体。
同时，产生的亚硫酸氢钠溶液也需要进行回收利用，以减少资源浪费。
5. 成品包装。
最后，经过结晶和分离得到的硫酸结晶体将被包装成成品硫酸，以便于运输和使用。
总结，硫磺燃烧制酸工艺流程是一种成熟、高效的硫酸生产方法，通过严格控制各个环节的工艺参数，可以实现硫磺向硫酸的高效转化。
同时，该工艺流程还可以实现对硫酸溶液中杂质的去除和亚硫酸氢钠的回收利用，具有较好的经济效益和环保效益。
以上就是硫酸工艺流程的相关介绍，希望对您有所帮助。
工业硫酸生产工艺及用能特点
工业硫酸生产工艺及用能特点工业硫酸生产工艺及用能特点（一）生产工艺流程硫酸被誉为“化学工业之母”，广泛用于各个工业部门。
硫酸的生产在早期采用硝化法，设备生产效率低，产品浓度低。
目前，硝化法逐渐被接触法所取代。
接触法是冶炼烟气制酸主要的生产方法，普遍采用钒触媒做催化剂，由于钒触媒对烟气成分及有害杂质有严格要求，所以原料不同，产生不同的接触法制酸工艺，综合起来，接触法制酸的基本过程如下：原料处理——SO2炉气制取——净化——SO2转化——SO3吸收——尾气吸收首先从含硫原料中制造出含有二氧化硫和氧气的气体，然后将含二氧化硫和氧气的气体接触氧化成三氧化硫气体（转化过程），再将三氧化硫与水结合即生产出硫酸（吸收过程）。
转化过程必须采用触媒催化，吸收过程采用浓硫酸吸收，三氧化硫与浓硫酸中的水分结合再补充适量水制成成品硫酸。
硫酸的生产根据使用含硫原料的不同可以分为3大类：硫磺制酸、硫铁矿制酸和烟气制酸。
1. 硫磺制酸硫磺制酸主要工序包括熔硫工序、焚硫工序、转化吸收工序。
工艺上一般采用快速熔硫、液硫机械过滤、机械雾化焚硫技术，采用“3+1”或“3+ 2”两转两吸工艺，并采用中压锅炉和省煤器回收焚硫和转化工序的余热，产生中压过热蒸汽。
熔硫工序：外购硫磺经皮带输送至快速熔硫槽，通过间接加热、搅拌成为液体硫磺，溢流至粗硫槽后，经粗硫泵打入经过液硫过滤器过滤，过滤后的合格液硫进入中间槽，经中间槽泵打到液硫贮罐贮存以备焚硫工段使用。
在熔硫过程中由低压蒸汽提供热源。
成品酸图1 硫磺制酸工艺流程图焚硫工序：来自熔硫工序的精制液硫，由液硫泵加压后经机械喷嘴喷入焚硫炉，焚硫所需的空气经空气鼓风机鼓入干燥塔，在干燥塔内与98%浓硫酸逆向接触，吸收空气中的水分，然后进入焚硫炉与硫蒸气混合燃烧生成含SO212%左右、温度在1000℃左右的的高温炉气，经余热锅炉回收热量后，温度降至430℃左右进入转化工序。
转化吸收工序：转化吸收普遍使用两转两吸工艺，以“3+1”两转两吸工艺为例，经余热锅炉回收热量后的炉气先进入转化器一段催化剂床层进行反应，出口气体温度升至600℃左右，然后进入高温过热器降温再进入转化器二段催化剂床层进行反应；二段出口气体温度升高后进入换热器换热降温，再进入转化器三段催化剂床层进行反应；三段出口气体温度升高后依次经换热器和省煤器Ⅱ换热，温度降至180℃左右进入第一吸收塔，与98%的浓硫酸接触吸收其中的三氧化硫，未被吸收的气体通过塔顶的除沫器除去其中的酸雾后，依次通过冷、热换热器换热，利用转化二、三段的余热升温后进入转化器四段然后依次经低温过热器和省煤器Ⅰ换热，温度降至170℃左右进入第二吸收塔，与98%浓硫酸接触吸收其中的三氧化硫，剩余尾气经脱硫洗涤后放空。
硫酸生产工艺工作总结
硫酸生产工艺工作总结
硫酸是一种重要的化工产品，广泛应用于冶金、电镀、化肥、医药等领域。
硫
酸的生产工艺是一个复杂的过程，需要严格控制各个环节，以确保产品质量和生产效率。
在硫酸生产工艺中，主要包括硫磺燃烧、吸收、转化和结晶等环节。
首先，硫磺燃烧是硫酸生产的第一步。
硫磺燃烧产生的二氧化硫气体通过冷却
和净化后，进入吸收塔进行吸收。
在吸收塔中，二氧化硫气体与稀硫酸溶液接触，发生化学反应生成浓硫酸。
吸收过程需要控制吸收塔的温度、压力和流速，以确保吸收效果和产品质量。
接下来是硫酸的转化过程。
吸收后的浓硫酸溶液经过蒸馏、氧化等工艺步骤，
转化成浓硫酸。
在转化过程中，需要严格控制反应温度、压力和反应时间，以保证反应的完全和产品的纯度。
最后是硫酸的结晶过程。
浓硫酸溶液经过结晶器结晶，生成硫酸晶体。
结晶过
程需要控制结晶温度、搅拌速度和结晶时间，以确保产品的结晶度和颗粒大小。
在硫酸生产工艺中，需要严格遵守操作规程，严格控制生产过程中的各项参数，确保产品质量和生产安全。
同时，还需要加强设备维护和管理，确保设备的正常运行和生产效率。
通过不断优化工艺流程和技术手段，提高生产效率和产品质量，降低生产成本，实现可持续发展。
总之，硫酸生产工艺是一个复杂的过程，需要严格控制各个环节，确保产品质
量和生产效率。
通过不断优化工艺流程和技术手段，提高生产效率和产品质量，降低生产成本，实现可持续发展。
硫酸,硫酸工业制法
原料准备与处理
硫磺
01
硫磺是硫酸生产的主要原料，需经过筛选、破碎、研磨等工序，
将其细化为适合反应的颗粒大小。
燃料和氧化剂
02
生产硫酸需要燃料提供热量，同时需要氧化剂如空气或氧气参
与燃烧反应。
水
03
硫酸生产过程中需要大量的水，主要用于吸收反应生成的尾气，
同时用于设备的冷却和洗涤。
燃烧反应
燃烧室
硫磺、燃料和氧化剂在燃烧室中进行高温燃烧，生成二氧化硫气 体。
硫酸生产过程中产生的废水含有酸性物质和重金属离子，需要进行 处理后达标排放。
废渣处理
硫酸生产过程中产生的废渣含有硫铁矿和重金属离子，需要进行妥善 处理和利用。
05 硫酸工业的发展趋势与展 望
提高硫酸生产效率
优化工艺流程
通过改进工艺流程，提高设备运行效率，降低生 产过程中的能耗和物耗。
强化技术创新
产品质量
通过控制吸收反应的条件， 可以生产不同浓度的硫酸， 满足市场需求。
三废处理与环境保护
废气处理
硫酸生产过程中产生的废气需 经过除尘、脱硫等处理，以减
少对环境的污染。
废水处理
产生的废水需经过处理，去除 其中的有害物质，达到排放标 准后才能排放。
废渣处理
产生的废渣需进行妥善处理或 再利用，以减少对环境的影响 。
接触法制硫酸
接触法制硫酸的基本原理是利用硫或硫化物与空气中 的氧气反应，生成二氧化硫气体，再经过催化氧化生
成三氧化硫，最后与水反应生成硫酸。
接触法制硫酸的优点在于可以利用硫或硫化物作为原 料，同时可以利用工业尾气中的二氧化硫气体进行回
收利用。
接触法制硫酸的缺点在于需要高温高压的反应条件， 同时尾气处理难度较大。
硫酸生产工艺及过程控制
硫酸生产工艺及过程控制一、硫酸生产工艺介绍：硫酸是一种广泛应用于工业生产的化学品，主要用于电池制造、矿山开采、纺织、塑料制造等领域。
硫酸的生产主要通过硫磺氧化得到，硫磺氧化生成的二氧化硫进一步与空气中的氧气反应，产生硫酸。
硫酸生产的工艺一般包括以下几个步骤：1.硫磺燃烧：硫磺燃烧是硫酸生产的第一步，通过将硫磺与氧气进行反应，产生二氧化硫。
硫磺燃烧需要保证充分的供氧，一般会采用氧气进行辅助供氧，以提高反应速率和转化率。
2.二氧化硫氧化：硫磺燃烧产生的二氧化硫通过氧化反应转化为三氧化硫，利用空气中的氧气在催化剂的作用下，使二氧化硫氧化。
常用的催化剂有铂、二氧化钛等。
3.清洗：氧化后的三氧化硫中可能带有一些杂质，需要进行清洗，以提高硫酸的纯度。
清洗的主要方法包括冷却、洗涤和过滤。
4.硫酸生成：经过清洗后的气体进入吸收塔，在塔内与浓硫酸进行吸收反应，生成浓硫酸。
吸收塔内通常还配有冷凝器和排出装置，用于收集产生的硫酸蒸气。
5.硫酸的浓缩和脱水：从吸收塔中得到的浓硫酸需要进行进一步的浓缩和脱水处理，以得到工业所需的硫酸产品。
浓缩和脱水主要通过蒸发和冷凝的方式进行，将硫酸中的水分蒸发出来，使其浓度达到要求。
二、硫酸生产过程控制：硫酸的生产过程需要进行一系列的控制，以保证生产的安全、稳定和高效。
1.进料控制：对于硫磺和氧气的进料需要进行控制，确保其进入反应炉的比例和流量符合工艺要求。
可以通过流量计、仪表和自动控制系统实现。
2.反应温度控制：硫磺燃烧和二氧化硫氧化反应都需要控制在一定的温度条件下进行，以保证反应的进行和产物的质量。
可以通过温度探头和温度控制器进行实时监测和调节。
3.催化剂控制：催化剂的使用对反应的速率和转化率有重要影响，需要根据实际情况进行催化剂的投加和更换。
可以通过自动控制系统对催化剂的供给进行控制。
4.流程控制：硫酸生产的各个步骤需要协调配合，确保流程的畅通和稳定。
可以通过流量控制阀、液位探头和自动控制系统进行流程的监测和调节。
硫酸工业 工艺流程
一、原料及其预处理
❖硫铁矿的脱水：
块矿一般含水量在5％以下，尾砂含水量低的 也在8％以上，高的可达15％～18％。沸腾炉干法 加料要求含水量在8％以内，水量过多，不仅会造 成原料输送困难，而且结成的团矿入炉后会破坏炉 子的正常操作。因此，干法加料应对过湿的矿料进 行干燥，通常采用自然干燥，在大型工厂采用专门 设备(如滚筒烘干机)烘干。
❖ 我国硫酸的消费情况
❖ 被称为工业之母。
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三. 生产方法(硝化法、接触法)
（一）硝化法原理 ➢ SO2+N2O3+H2O == H2SO4+2NO ➢ 2NO+O2==2NO2 ➢ NO +NO2 == N2O3 硝化法也称亚硝基法，可分为：
铅室法
塔式法:直接用SO2,H2O,O2反应生成硫酸。
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（二）焙烧方法
焙烧方法主要由硫铁矿成份和渣的处理方式决定。 一般硫铁矿多采用氧化焙烧。
1、常规焙烧 2、磁性焙烧 3、脱砷焙烧 4、硫酸化焙烧
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1、常规焙烧
❖氧过量，使硫铁矿完全氧化，主要反应为
4FeS2+11O2==8SO2+2Fe2O3
❖ 流程示意图如下：
矿料 空气
沸腾焙 烧炉
废热 锅炉
• ①贫矿与富矿搭配，以使混合矿中含硫量恒定。 • ②含煤硫铁矿与普通硫铁矿搭配，使混合矿中含碳量小于1％。 • ③高砷矿与低砷矿搭配。
▪ 配矿的方法：通常采用铲车或行车对不同成分矿料按比例抓取翻混。 ▪ 沸腾焙烧炉所用硫铁矿指标为：
S>20％：As<0.05％；C<1％；Pb<0.6％；F<0.05％；H2O<8％。
硫酸工业 工艺流程
硫酸制备工艺
硫酸制备工艺硫酸是一种常用的化学品，广泛应用于工业生产和实验室中。
制备硫酸的工艺主要是通过硫磺氧化制得，下面将详细介绍硫酸的制备工艺。
硫酸的制备工艺一般分为两步：硫磺燃烧生成二氧化硫，再将二氧化硫氧化生成三氧化硫，最后与水反应得到硫酸。
首先是硫磺的氧化反应。
硫磺是一种黄色晶体，化学式为S8。
硫磺燃烧的反应方程式为：S8 + O2 → SO2。
在工业生产中，通常采用燃烧炉将硫磺与空气进行反应，生成二氧化硫。
燃烧炉的温度和氧气浓度需要控制在适当的范围内，以保证反应的顺利进行。
接下来是二氧化硫的氧化反应。
二氧化硫氧化的反应方程式为：2SO2 + O2 → 2SO3。
为了提高反应速率和收率，常常在反应中添加催化剂，如五氧化二钒（V2O5）。
在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫。
最后是三氧化硫与水反应生成硫酸。
三氧化硫与水反应的反应方程式为：SO3 + H2O → H2SO4。
这是一种剧烈的放热反应，需要进行冷却控制，以保证反应的安全进行。
反应结束后，通过蒸馏和浓缩等工艺步骤，可以得到纯度较高的硫酸。
在硫酸的制备过程中，需要注意以下几个关键环节。
首先是控制反应温度和氧气浓度，在适当的条件下进行硫磺的燃烧和二氧化硫的氧化，以保证反应的效率和产量。
其次是催化剂的选择和添加，催化剂可以提高二氧化硫氧化的速率和收率。
此外，还需要注意反应过程中的安全措施，如冷却控制和废气处理，以保证工艺的安全和环保性。
硫酸是一种重要的化学品，广泛应用于冶金、化工、制药等领域。
它可以用作废水处理、金属清洗、肥料生产等。
因此，硫酸的制备工艺对于工业生产和科学研究具有重要意义。
通过合理控制工艺参数和优化反应条件，可以提高硫酸的产率和质量，降低生产成本，实现资源的高效利用。
硫酸的制备工艺是一个复杂的过程，需要合理控制反应条件和催化剂的选择。
通过优化工艺参数和提高反应效率，可以实现硫酸的高效制备，满足不同领域的需求。
硫酸的制备工艺是化学工程领域的重要研究方向，未来还有更多的创新和发展空间。
工业制硫酸的化学方程式
工业制硫酸的化学方程式硫酸，也称硫酸盐，是对多种元素的酸性化合物，在化学中占有极重要的地位，能够溶解金属、有机物和非金属物质等。
硫酸的主要产品来自工业制硫酸，其化学方程式如下：2SO2(硫气) + O2(氧气) + 2H2O(水) 2H2SO4（硫酸）工业制硫酸存在多种制硫方式，但最有效的办法仍然是建立在化学反应原理和工艺设计上的。
据此，我们可以把制硫酸分为以下四个步骤：（1）提取原料：首先，要提取并收集原料，尤其是硫气和氧气，是制硫酸的主要原料。
在提取原料时，可采用吸收、蒸汽、真空和低温等技术，以保证硫气和氧气的纯度和活性。
（2）调整温度和压力：在这一步，将上述原料的温度和压力调节到最适宜的制硫条件，以保证反应固定催化剂使硫气，氧气和水彻底发生反应，得到硫酸盐。
（3）吸热：在这一步，需要有充足的吸热，以保证反应能快速而高效地完成，以减少反应时间和有效利用原料。
（4）净化：最后，需要对硫酸盐的净化，以避免因反应产生的有害物质和废物造成污染，满足产品的质量要求。
上述步骤是完整的工业制硫酸的反应过程，被称为硫酸的发酵法。
由于它的简单性、快速反应和易于操作等特点，硫酸的发酵法仍然是工业上制硫酸最常采用的方法。
硫酸是一种重要的化学材料，用于生产多种农药、氨基酸、有机酸、纤维素等产品，它还可以作为分析试剂，用于酸度测定的计算等。
同时，硫酸还广泛用于给水剂及其它水中污染物的处理，是水处理行业最重要的化学添加剂之一。
综上所述，硫酸在工业生产中占有重要地位，相关产品可用于各种应用，而工业制硫酸的化学方程式是其制备的基本原理，具有重要的意义。
任何制硫酸形式的工艺必须建立在上述原理和步骤之上，否则制硫酸将无法得到有效的实施。
硫酸工业的知识要点及要求1、工业制硫酸的原理、原料、流程.
黄铁矿(硫磺)、 空气
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98.3% 浓硫酸
主要化学 反应
主要设备
工艺要求
主要排放
硫酸工业生产的原理
高温
第一步：4FeS2 +11 O2
2Fe2O3 + 8SO2
氧化剂： O2 氧化产物：Fe2O3 、SO2
还原剂： FeS2 还原产物：Fe2O3 、SO2
如果有4摩尔的FeS2参加反应，电子转移为 44 摩尔。
硫酸工业生产的原理
高温
第一步：4FeS2 +11 O2
2Fe2O3 + 8SO2
第二步：2SO2 + O2
催化剂 高温
2SO3
第三步：SO3 + H2O
H2SO4
硫酸生产的三大设备 硫酸工业生产流程动画
沸腾炉 接触室 吸收塔
沸 腾 炉
一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程
生产阶段
SO2的制取和 净化
吸收塔
主要排放
矿渣、矿尘、 洗涤液
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接 触 室
讨论１、 SO2转化成SO3的反应特点是什么？第二
生产阶段的反应条件是什么？为什么采用这个条件呢？
催化剂
2SO2(g) + O2(g) 高温 2SO3(g);
△H=- 196.6kJ/mol 反应特点：可逆反应；正反应为放热的、 气体体积缩小的反应
净 化
冷却
练习2、在硫酸的工业制法中，下列生产 操作与说明生产操作的主要原因 两者都正
确的是： D
A、硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的硫铁 矿不能沸腾燃烧
B、从沸腾炉出来的气体需要净化，因为炉 气中二氧化硫会与杂质反应
硫酸生产工艺流程(3篇)
第1篇一、概述硫酸是一种重要的无机化工原料，广泛应用于化肥、农药、冶金、石油、医药、造纸、玻璃、染料等工业部门。
硫酸的生产方法主要有接触法、接触法-转化法、转化法、转化法-转化法等。
本文以接触法为例，详细介绍硫酸的生产工艺流程。
二、原料及设备1. 原料：硫磺、空气、水。
2. 设备：沸腾炉、转化炉、吸收塔、接触室、鼓风机、压缩机、泵、冷却器、加热器、冷凝器、过滤器、分离器、真空泵等。
三、生产工艺流程1. 硫磺燃烧将硫磺送入沸腾炉，在沸腾炉中与空气混合，在高温（800℃-1000℃）下进行燃烧，生成二氧化硫（SO2）。
反应方程式：S + O2 → SO22. 二氧化硫转化将燃烧生成的SO2气体送入转化炉，与水蒸气在催化剂的作用下进行转化反应，生成三氧化硫（SO3）。
反应方程式：2SO2 + O2 → 2SO33. 三氧化硫吸收将转化炉生成的SO3气体送入吸收塔，与水进行反应，生成硫酸。
反应方程式：SO3 + H2O → H2SO44. 硫酸浓缩将吸收塔中生成的硫酸溶液送入接触室，进行浓缩。
浓缩过程中，硫酸溶液与空气混合，加热至沸点，使部分水分蒸发，提高硫酸浓度。
5. 硫酸冷却将浓缩后的硫酸溶液送入冷却器，进行冷却，使其温度降至常温。
6. 硫酸分离将冷却后的硫酸溶液送入分离器，分离出硫酸和未反应的水蒸气。
7. 硫酸储存与输送将分离出的硫酸溶液储存于硫酸储罐中，待使用时通过泵送至用户。
四、生产工艺参数1. 硫磺燃烧温度：800℃-1000℃2. 转化炉温度：450℃-500℃3. 吸收塔温度：50℃-60℃4. 硫酸浓度：98%5. 催化剂活性：95%五、生产工艺特点1. 生产效率高：接触法生产工艺具有生产效率高、设备简单、操作方便等优点。
2. 原料来源广泛：硫磺资源丰富，且价格相对较低。
3. 环保：接触法生产工艺在燃烧过程中，SO2排放量较小，对环境污染相对较小。
4. 产品质量稳定：采用接触法生产工艺生产的硫酸，质量稳定，产品纯度高。
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硫酸工业转化工艺
硫酸生产过程中转化是核心，转化率高，硫的利用率高，环境污染小；反之不仅硫的损失大，而且会给环境造成危害。
转化率的高低与转化过程所选择的转化流程有关，不同的转化流程，可能达到的最终转化率不同，硫的利用率及尾气中有害气体的含量不同。
转化流程选择的主要依据是生产中所采用的催化剂、进转化器的二氧化硫浓度及氧硫比、要求的总转化率等。
转化流程可分为“一转一吸”“两转两吸”和两大类。
1、“一转一吸”流程。
“一转一吸”流程亦为一次转化一次吸收工艺。
由于受催化剂用量及平衡转化率的限制，该工艺可能达到的最终转化率为97 %～98 % ，显然此转化率下，硫的利用率不够高，尾气中二氧化硫的含量远远超过排放标准，需进行尾气回收。
目前国内只有部分采用低浓度冶炼烟气制酸( 入转化工序二氧化硫浓度低于 6 %) 的企业采用此流程。
由于用碱性物质回收尾气产生的亚硫酸盐销路有限、用氨—酸法回收尾气副产品硫铵母液运输不便及销售困难，一些企业计划将“一转一吸”改为“两转两吸”从而使尾气直接达标排放。
2“两转两吸”流程按环保要求，除了有条件采用尾气回收工艺及气体浓度较低且规模较小的装置以外，一般硫酸装置都应采用“两转两吸”的转化流程。
“两转两吸”流程为两次转化两次吸收工艺，可能达到的最终转化率大于99.5 % 。
该工艺的总转化率受第一次转化率和第二转化率的制约。
第一次转化常用两段或三段催化剂床层来完成，其中第一段的转化率受出口温度的限制，若第一次转化采用两段，则仅是第二段来保证第一次转化率；若第一次转化采用三段，则是以第二、第三段两段保证第一次的转化率。
随着要求的总转化率的提高，对第一次转化率的要求亦在提高。
对第二次转化有用一段和两段催化剂床层之分。
若用一段，该段催化剂床层既要兼顾反应速率又要兼顾第二次转化率是难于两全的；若采用两段，则以前一段满足反应速率，以后一段满足转化率，这可使第二次转化率提高3 %左右，且对第一次转化率的波动有一定的承受能力。
该第一、二次转化所采用段数的组合可有“2 + 1”三段转化、“2 + 2”、“3 + 1”四段转化和“3 + 2”五段转化流程。
“3 + 1”与“2 + 2”组合方式相比，前者由于经过三段转化后进行中间吸收，在吸收塔中将有更多三氧化硫从系统中移走，
同时如果第二次转化所装填的催化剂反应温度足够低的话，则可获得较高的最终转化率，但换热面积将比后者组合稍大。
如若采用后者，中间吸收塔是放在一次转化第二段之后，二段出口转化气温度高，因而可允许有较大的换热温度差，用它预热返回转化器的气体，将有利于节省热换面积。
据估算，后者的换热温差约100 ℃，而前者的换热温差约70 ℃，故“2 + 2”组合方式可节省1/ 3 换热面积，但投资和操作费用将比“3 + 1”方式高。
综合各因素，目前国内硫酸生产中利用四段转化的大多采用“ 3 + 1”组合方式。
在设计转化器时可改变原来的由上而下设置一、二、三、四段的做法，可将一段转化设在转化器的底层，再由上而下分别设置二、三、四段，形成“先逆后顺”的交错流程，使一段催化剂装卸方便，但该设计必须使转化器的一、四段之间隔板具有可靠而长久的密封性能。
随着人们环保意识的增强，加之操作过程中存在着不稳定因素，采用“3 + 1”组合方式的2/ 3 的企业不能做到在进转化器气体二氧化硫浓度为9 %的条件下，总转化率≥ 5 %，尾气中二氧化硫的浓度≤ 99. 500ppm。
因此，二次转化采用二段的“3 + 2”组合方式在1994 年河北深州磷铵厂投产。
“3 + 2”与“3 + 1”组合方式相比，前者进转化器气体二氧化硫浓度可提高至9 %～9. 2 %，转化率达到99. 7 % ，具有投资省、矿耗低的经济效益和尾气二氧化硫浓度达到国家排放标准的环境效益。
同时催化剂对于SO2的氧化作用具有很大影响。
催化剂的开发含铯催化剂的研制和开发成功是继80 年代初成功开发大颗粒环状催化剂之后的重大发展，为提高转化过程的总转化率、降低尾气中SO2浓度提供了保证。
含铯催化剂具有起燃温度低、活性高的特点，与传统的钒催化剂相比，起燃温度低20～40 ℃，适用于处理二氧化硫浓度较低的气体或用富氧空气产生的SO2浓度较高的气体。
丹麦TOPSE 公司于1996 年开发出VK69 新型含铯钒催化剂，该催化剂改进了载体，使用新型粘合剂，提高了催化剂的孔隙率；外形采用菊形，同一直径下比表面积比环形大约 1. 5 倍；催化剂中V2O5 含量提高25 %，铯的存在保证了钒活性。
VK69 型含铯钒催化剂用于硫酸装置两转两吸工艺的第二级转化过程，可使尾气中二氧化硫浓度降低一半，并可在较低温度下开始反应。
对于现有四段转化设备，尾气中二氧化硫浓度可降低到0. 01 %以下。
如果维持现有二氧化硫排放浓度不变，则装置生产能力可以提高15 %～20 %，使用含铯钒催化剂
的效果是很显着的。
然而，含铯钒催化剂的价格较高，约为普通钒催化剂的 2.
5 倍。
所以，通常只用在第一段催化剂的上部或用在转化器的最后一段。
而工业上除了可以将“一转一吸”装置改为“两转两吸”外，还有以下三种方式：
1、将“一转一吸”装置加REGESOX 装置，与“一转一吸”装置改为“两转两吸”装置相比，其优点有：①适应性强，SO3气体中可含H2O 和H2SO4；
②投资少：③ REGESOX 安装期间，一转一吸厂可保持正在常生产，从而减少停车时间。
2、PEA 工艺( Process Engineering Associates) 公司推出了一种两段式硫酸生产工艺，其特点是SO2排放几乎为零PEA ( < 3cm3 / m3 )。
该工艺也可处理浓度低、波动大的SO2气体。
该工艺分两段：第一段是接触段，SO2 气体冷却净化后在一单层催化转化器中转化，转化率65 %～ω 70 %，可生产ω( H2SO4) 95 %～98 %的硫酸、( SO3 游离) 32 %的发烟酸，剩余气体进入第二段；第二段是一种改进的NOX 工艺( 即以前的铅室法或塔式法工艺，SO2在此几乎完全转化，生成ω( H2SO4 ) 76 %的硫酸。
由于该酸在塑料塔中生产的，故纯度极高，可作为特殊用途酸，也可返回接触段进一步提浓或生产发烟酸。
该工艺与标准两转两吸工艺相比具有压力损失小，产量高，酸纯度高的优点。
3、高浓度二氧化硫烟气转化的三转三吸。
随着富氧冶炼技术的迅猛发展，人们对高浓度二氧化硫气体制酸方法进行了研究。
1991年建成的国外某铜冶炼厂将起始二氧化硫浓度为50 %～60 %的混合烟气用空气稀释到12 %进入转化系统，采用“3 + 1”两转两吸流程制酸，Topse 与Chemetics 公司合作开发了采用含铯催化剂的“ 4 + 2”两转两吸流程以加工二氧化硫浓度为40 %用空气稀释到18 %的烟气。
由于国内低温高活性催化剂及650 ℃高温的催化剂尚未开发成功，采用国外开发的含铯催化剂和相关的两转两吸工艺技术所需费用可观。
为此，南化集团设计院应燮堂提出将高浓度二氧化硫烟气分别稀释成20 %用国产的普通催化剂采用三转二吸方法制酸，并对此做了技术论证，结论是高浓度二氧化硫烟气用三转三吸流程制酸技术可靠，经济合理，值得推荐。