三种主要制酸方式比较
硫酸生产工艺对比分析
硫酸生产工艺对比分析丁勇;吕利平【摘要】硫酸(H2SO4)是重要的化工原料之一,也是化学工业中的重要产品.硫酸的生产工艺主要有四种,分别是硫铁矿制硫酸、硫磺制硫酸、冶炼气制硫酸、石膏制硫酸.本文分别对四种工艺的发展情况进行综述,重点对各工艺的操作流程、优缺点进行了对比分析,得出硫磺制酸是应用最广泛的工艺,冶炼气制酸是最具发展潜力的工艺,为我国硫酸的生产工艺的开发提供了参考.%Sulfuric acid(H2SO4)is one of the important chemical raw materials,it is an important product in chemical industry.There are four main types of sulphuric acid production methods,such as sulfuric acid pyrite,sulphuric acid,gypsum acid and smelting gas making acid.The development of the four processes was introduced,focusing on process operation of each process,the comparative analysis of advantages and disadvantages.Drawing sulphuric acid was the most widely used process,smelting gas as the most development potential of the process,providing a reference for the development of sulphuric acid production technology in China.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)005【总页数】3页(P102-104)【关键词】硫酸;生产工艺;硫铁矿;硫磺【作者】丁勇;吕利平【作者单位】长江师范学院化学化工学院,重庆 408000;长江师范学院化学化工学院,重庆 408000;三峡库区环境监测与灾害防治工程研究中心,重庆 408000【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16硫酸(H2SO4)作为重要的无机化学品之一，具有强烈的吸水性、氧化性、腐蚀性，是一种重要的工业原料，在石油精炼、净化石油、金属冶炼、无机盐工业及染料等工业中有十分广泛的应用。
强酸制取弱酸的原理及其应用大汇总
强酸制取弱酸的原理及其应⽤⼤汇总呵呵有点⼩偷懒，汇集⼀下有关强酸制取弱酸的原理及其应⽤的好⽂档强酸制取弱酸，指的是较强酸（可以是强酸或弱酸）可⽣成较弱酸。
即：强酸＋弱酸盐→弱酸＋强酸盐中学化学通常以H 2CO 3、H C O 3-的酸性作为⽐较标准，要求掌握常见弱酸酸性强弱顺序：强酸制弱酸原理的应⽤主要体现在以下⼏个⽅⾯：1. 实验室制取某些弱酸C a C O H C l C a C lH O C O 32222+=++↑ N a S O H S O N a S O H O S O 232424222+=++↑()较浓 F e S H S O F e S O H S +=+↑2442C a P O H S O H P O C a S O 34224344323()()+=+浓 B a O H S O B a S O H O 224422+=↓+2. 解释现象漂⽩粉久置失效的原因：C a C l O C O H O C a C O H C l O ()22232++=↓+ 222H C l O H C l O =+↑建筑⽤的粘合剂⽔玻璃久置会变质：N a S i O C O H O H S i O N a C O 23222323++=↓+3. 产物的判断①向N a A l O 2溶液中通⼊少量的⼆氧化碳232222332AlO CO H O Al OH CO --++=↓+()②向N a A l O 2溶液中通⼊过量的⼆氧化碳A l O C O H O A l O H H C O 222332--++=↓+() ③向N aS i O 23溶液中通⼊少量的⼆氧化碳 S i O C O H O H S i O C O 32222332--++=↓+ ④向N aS i O 23溶液中通⼊过量的⼆氧化碳 S i O C O H O H S i O H C O 3222233222--++=↓+ ⑤向C H O N a 65溶液中通⼊⼆氧化碳 C H O N a C O H O C H O H N a H C O 6522653++=+ 不管CO 2是否过量，都⽣成N a H C O 3。
喀拉通克铜镍矿冶炼厂硫酸系统的工艺选型
2012年新疆有色金属喀拉通克铜镍矿冶炼厂硫酸系统的工艺选型徐新生（新疆新鑫矿业股份有限公司喀拉通克铜镍矿富蕴836107）摘要介绍了喀拉通克铜镍矿二氧化硫烟气制酸工艺选型情况，列举了主要的主要设备和产品方案，总结了工艺的特点。
关键词制酸两转两吸主要设备特点1概述新疆新鑫矿业股份有限公司喀拉通克铜镍矿富氧侧吹炉、贫化电炉冶炼产生的二氧化硫烟气制酸。
主工艺包括烟气净化、干燥、吸收、转化和成品生产等。
按烟气净化工艺，可分为干法制酸和湿法制酸两种：(1)干法制酸：是将经收尘净化后的烟气，在热交换器中加热至380℃～400℃，再经转化后进入两段成酸工序，采用浓度为93％的酸喷淋冷凝成酸。
该法具有流程短、占地小、投资省、无污水污酸等优点。
但由于转化率低、能耗大等原因，现已极少采用。
(2)湿法制酸：又分为热浓酸洗净化、水洗净化和稀酸洗净化三种。
热浓酸洗净化指标差，成品酸质量低，设备腐蚀严重；水洗净化由于污水量大，污水处理设施投资多等原因，这两种方法设计一般已不采用。
稀酸洗净化的净化指标好，适应范围广，污酸排放量小，便于处理或利用，硫损失小，有利于实现“两转两吸”工艺，一般新建的冶炼厂制酸车间，设计多采用此种工艺。
排出少量浓度为3％～30％的污酸，用中和法或硫化法处理，达到排放标准后排放。
2工艺选择湿法制酸的转化、吸收工艺可分为“一转一吸”、“两转两吸”和新开发的非稳态转化等。
选择依据主要取决于烟气二氧化硫浓度。
“一转一吸”工艺，一般处理的烟气二氧化硫浓度为4.5％～6％，二氧化硫转化率为95％～98％。
非稳态转化可处理二氧化硫浓度为2.5％～4％的烟气，其尾气一般须处理后才能排放。
“两转两吸”工艺的转化率可达99.5％以上，尾气浓度符合排放标准，一般处理的烟气二氧化硫浓度可在6％以上。
在特定情况下(即指烟气中的一氧化碳含量较高，一氧化碳转化为二氧化碳放出的大量热量，能维持转化自热平衡时)，或工艺、设备处理得当，烟气二氧化硫的浓度也可稍低于6％。
毕业设计氨催化氧化制硝酸
三、氨催化氧化制硝酸硝酸和硫酸一样,也是无机化学工业中的重要产品,但它的产量比硫酸要小得多,1985年全世界的硝酸产量为3000万t/a,中国1993年的产量(以100%硝酸计)已达56.3万t/a。
硝酸大部分用来制造肥料,如硝酸铵、氮磷钾复合肥料等,亦大量用来制造炸药、染料和医药中间体、硝酸盐和王水等,还用作有机合成原料。
图3-1-13 HNO３-Ｈ２Ｏ系统的沸点、组成与压力的关系曲线硝酸是五价氮的含氧酸,纯硝酸是无色液体,相对密度1.5027,熔点-42℃,沸点86℃。
一般工业品带微黄色。
含硝酸86%～97.5%以上的浓硝酸又称发烟硝酸,它是溶有二氧化氮的红褐色液体,在空气中猛烈发烟并吸收水分。
硝酸是强氧化剂,有强腐蚀性,在生产、使用和运输中要注意安全。
与硫酸不同,硝酸与水会形成共沸混合物,共沸点与温度和压力的关系示于图3-1-13,由图3-1-13可见,共沸点随压力的增加而上升,但共沸点下的硝酸浓度却基本一样。
在101.32 kPa 下共沸点温度为120.5℃,相应的硝酸浓度为68.4%。
因此,不能直接由稀硝酸通过蒸馏方法制得浓硝酸,而应该首先将稀硝酸脱水,制成超共沸酸(即浓度超过共沸点时的硝酸浓度),经蒸馏最后才能制得浓硝酸。
1. 生产方法综述在十七世纪,人们用硫酸分解智利硝石(NaNO3)来制取硝酸。
硫酸消耗量大,智利硝石又要由智利产地运来,故本法目前已趋淘汰。
1932年建立了氨氧化法生产硝酸的工业装置,所用原料是氨和空气。
氨氧化催化剂是编织成网状的铂合金(常用铂-铑网),产品为稀硝酸(硝酸浓度为45%～62%)和浓硝酸(硝酸浓度为98%)。
(1)稀硝酸生产过程A 氨氧化主要反应有:４ＮＨ３＋５Ｏ２＝４ＮＯ＋６Ｈ２Ｏ这是一个强放热反应。
反应温度760～840℃,压力0.1～1.0MPa,通过铂网的线速度大于0.3 m/s,氧氨比(Ｏ２／ＮＨ３）为1.7～2.0,在以上工艺条件下,氨的氧化率可达95%～97%。
工业制硫酸的三个步骤
工业制硫酸的三个步骤好啦，今天我们来聊聊一个非常重要的化学品——硫酸。
硫酸在我们的生活中可不是什么“花瓶”，它可是个大忙人，广泛应用于化工、冶金、农业等多个领域。
不过，生产硫酸的过程可不简单，分为三个关键步骤，我们一起来看看吧。
1. 硫的燃烧首先，咱们得从燃烧硫开始。
这一步就像给硫酸做个开场白，开个好头。
你想啊，硫的燃烧就像是在过节时放烟花，火焰熊熊，红彤彤的。
一般来说，我们把硫放进一个高温的炉子里，给它充足的氧气，嘿嘿，硫就开始“开Party”了。
燃烧过程中，硫和氧气结合，变成了二氧化硫。
这个二氧化硫就像是烟花的烟雾，飘散在空气中，给人一种“哇，这是什么神奇的东西”的感觉。
不过，燃烧硫可不是随便来的，这里面可是有讲究的。
温度得控制得当，氧气供应也要精准，太多太少都不行。
要是氧气不够，硫就会“闹脾气”，烧不完全；而氧气过多，就会浪费资源，得不偿失。
简而言之，硫的燃烧就像是一场完美的舞蹈，得把握好节奏。
2. 二氧化硫的转化接下来，进入第二步，二氧化硫的转化。
这一步就像是给硫酸换衣服，从一件简单的衣服换成华丽的礼服。
为了让二氧化硫变成更厉害的东西，我们得把它和氧气再“搭伙”，在高温高压的条件下进行反应。
这样一来，二氧化硫就会变成三氧化硫，真的是“脱胎换骨”啊。
而这个反应可不简单，它需要一个“催化剂”，就像是派对上的调解者，让二氧化硫和氧气能更好地结合。
通常，我们用的是五氧化二钒，它就像是一个超级“教练”，帮助二氧化硫们找对节奏，快速成团。
经过一番“热舞”，最终变成了三氧化硫。
这时候的三氧化硫就像是走上了时尚的T台，光彩夺目。
3. 硫酸的合成最后一步，硫酸的合成。
这就像是把所有的精彩瞬间凝聚在一起，最终形成一瓶美味的“魔法饮品”。
三氧化硫可不能单独行动，它得和水结合。
我们把三氧化硫缓缓地加入水中，嘿，眼看着就变成了浓浓的硫酸，真的是让人忍不住想给它点个赞。
不过，这一步也有点小“危险”。
三氧化硫和水反应的时候，会释放出大量的热量，俨然一场小型的火山爆发。
高中化学工艺流程总结
高中化学工艺流程总结化学工艺流程是指在化学生产过程中，按照一定的步骤和条件，将原料转化成所需的产品的过程。
在高中化学学习中，我们需要了解一些常见的化学工艺流程，以便更好地理解化学反应的过程和原理。
下面我们就来总结一些常见的高中化学工艺流程。
首先，我们来谈谈氯碱工业中的氯碱法制备氢氧化钠的工艺流程。
氯碱法是指利用氯气和氢氧化钠的化学反应制取氯氢和氢氧化钠的方法。
工艺流程主要包括电解食盐水制取氢氧化钠和氯气，然后再将氢氧化钠溶液蒸发结晶得到固体氢氧化钠。
整个过程需要注意电解槽的构造和操作条件的控制，以及氢氧化钠的提纯和制备。
其次，我们来说说硫酸的制备工艺流程。
硫酸是一种重要的化工原料，常用于冶金、化肥、染料等行业。
硫酸的制备工艺流程主要包括硫磺的燃烧得到二氧化硫，然后再将二氧化硫进一步氧化得到三氧化硫，最后再将三氧化硫溶解在水中生成硫酸。
在整个工艺流程中，需要注意硫磺的燃烧条件和氧化反应的控制，以及硫酸的提纯和制备。
另外，我们还需要了解一些有机化工工艺流程，比如醇的制备工艺流程。
醇是一类重要的有机化合物，广泛应用于化工、医药等领域。
醇的制备工艺流程主要包括烯烃的水合反应得到醇，然后再将醇进行提纯和制备。
在整个工艺流程中，需要注意水合反应的催化剂选择和操作条件的控制，以及醇的提纯和制备方法。
总的来说，高中化学工艺流程的学习不仅可以帮助我们更好地理解化学反应的过程和原理，还可以为以后的化学学习和工作打下良好的基础。
通过对一些常见的化学工艺流程的总结和了解，我们可以更好地掌握化学知识，为将来的发展做好准备。
希望同学们能够认真学习化学工艺流程，掌握其中的关键知识，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
硝酸镁法制取浓硝酸(年产3万吨)
课程设计（论文）任务书设计题目：硝酸镁法制取浓硝酸(年产3万吨)学院：专业：班级：学生：指导教师：系主任: （签名）一、设计要求：1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。
（字数不小于8000字）2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。
3、图纸要求：工艺流程图1张（图幅2号）；设备平面或立面布置图1张（图幅3号））。
二、进度安排：三、指定参考文献与资料《过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》摘要浓硝酸是重要的化工基本原料。
在化工、轻工、冶金、国防等工业有广泛的用途；“硝酸镁法”生产浓硝酸工艺属于间接法, 是以硝酸镁溶液为脱水剂, 将浓度为45%一60%的稀硝酸精馏制取浓度为98.2%以上的浓硝酸的生产工艺。
因其流程短、投资省并且无稀硝酸生成，产品质量好而被大多数浓硝酸生产企业采用。
关键词：浓硝酸；硝酸镁；稀硝酸；间接法目录摘要 (Ⅰ)前言 (1)第一章浓硝酸的制造概述 (1)1. 1 产品浓硝酸 (1)1. 1. 1 物理性质 (2)1. 1. 2 化学性质 (2)1. 1. 3 产品标准 (3)1. 2 脱水剂硝酸镁 (4)第二章工艺流程论证 (5)2.1工业上制取浓硝酸的三种方法 (5)2.1.1直接合成法 (5)2.2.2超共沸酸精馏法 (6)2.2.3加脱水剂法 (6)2.2工艺条件简述 (10)2.2.1稀硝酸的浓度 (10)2.2.2 硝酸镁溶液的浓度 (10)2.2.3 配料比 (10)2.2.4 回流比 (11)2.2.5 操作温度 (11)2.2.6 操作压力 (11)2.2.7 空塔速度和喷淋密度 (11)2.3硝镁法浓硝酸生产工艺流程简介 (11)2.4硝酸生产装置的布置 (12)第四章典型机器设备选型与论证 (13)4.1硝酸浓缩塔的设计 (13)4.1.1 浓缩塔结构 (14)4.1.2 浓缩塔材质的选用 (14)4.1.3 浓缩塔的强度计算 (15)4.2硝酸镁加热器 (16)4.3硝酸镁溶液蒸发器 (17)4.4硝酸镁分离器 (17)4.5漂白塔 (17)4.6硝酸冷凝器和冷却器 (18)总结 (18)参考文献 (19)致谢 (20)前言浓硝酸（HNO3浓度98%）是一种重要的基础化工原料，广泛用于化工、冶金、医药、染料、农药等领域。
湿法磷酸生产原理及生产方法的选择
湿法磷酸生产原理及生产方法的选择湿法磷酸生产原理及生产方法的选择摘要目前国内外磷酸的生产工艺主要有“热法”和“湿法”两种。
二者相比较，湿法磷酸的工艺特点是产品成本相对较低，但是质量较差，且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求，尽管如此，二水物法还是得到了广泛的应用，目前国际上制备工业磷酸主要采用湿法。
二水物法湿法磷酸生产工艺的研究开发和反应槽、过滤机等主要设备设计技术的日臻成熟和完善，为二水物法湿法的大规摸工业化生产打下了坚实的基础。
在二水物法湿法磷酸生产过程中，由于磷矿与硫酸的反应速率与磷矿的细度密切相关，因此矿浆送入反应槽之前磷矿石一般需经过粉碎(中碎)和研磨(细碎)两个工序。
湿法研磨流程短、生产能力大，这就加快萃取工序的反应速度。
湿法磷酸生产过程中，制得粒大、均匀、稳定的二水物和α半水物硫酸钙结晶，便于过滤分离和洗涤干净是十分重要的问题。
关键词：湿法磷酸，二水物法一湿法磷酸生产的基本原理工业上制取磷酸的方法有两种：一种是用强无机酸(主要用硫酸)分解磷矿制得磷酸，称湿法磷酸，又称萃取磷酸，主要用于制造高效肥料；另一种是在高温下将天然磷矿中的磷升华，而后氧化、水合制成磷酸，称为热法磷酸，主要用于生产工业磷酸盐、牲畜和家禽的辅助饲料。
本设计主要讨论湿法磷酸。
1.1 湿法磷酸生产的基本原理用酸(硫酸、硝酸、盐酸等)分解磷矿制得的磷酸统称湿法磷酸，而用硫酸分解磷矿制取磷酸的方法是湿法磷酸生产中最主要的方法。
即用硫酸处理天然磷矿[主要成分为3Ca（PO4）2•CaF2]分解，生成磷酸溶液及难溶性的硫酸钙沉淀。
其总化学反应式如下：Ca5F(PO4)3＋5H2SO4＋5nH2O===3H3PO4＋5CaSO4·nH2O＋HF实际上，反应分两步进行。
第一步是磷矿和循环料浆(或返回系统的磷酸)进行顶分解反应，循环的料浆中含有磷酸且循环量很大，磷矿首先溶解在过量的磷酸溶液中生成磷酸一钙：Ca5F(PO4)3＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF↑这一步称为预分解。
酸碱获取方法
酸和碱是化学反应中常见的化学物质，可以通过以下方法获取：
1. 酸的获取方法： - 通过酸的化学合成：可以通过化学反应合成酸。例如，硫酸可以通过硫磺和浓硝酸反
应得到，盐酸可以通过氯化氢和水反应得到。 - 通过酸性物质的溶解：某些物质本身具有酸性，可以通过将其溶解在水中得到酸。例
如，二氧化碳溶解在水中生成碳酸，二氧化硫溶解在水中生成亚硫酸。 - 通过酸性盐的水解：酸性盐是一种含有酸性氢离子的盐，可以通过将其与水反应得到
酸。例如，氯化氢盐可以与水反应生成盐酸。
酸碱获取方法
2. 碱的获取方法： - 通过碱的化学合成：可以通过化学反应合成碱。例如，氢氧化钠可以通过氢氧化钾与
氯化钠反应得到。 - 通过碱性物质的溶解得到碱。例
如，氢氧化钠溶解在水中生成氢氧化钠溶液。 - 通过碱性盐的水解：碱性盐是一种含有碱性氢离子的盐，可以通过将其与水反应得到
碱。例如，碳酸氢铵可以与水反应生成氨气和碳酸氢钠。
需要注意的是，在获取酸和碱的过程中，应当遵守安全操作规程，避免对人体和环境造成 危害。
高中化学酸性比较与运用
高中化学酸性强弱比较与运用婺源紫阳中学傅老师整理强酸是说酸溶解在水中可以在很大的程度上电离成氢离子和酸根离子，弱酸是相对强酸来说的，指酸在溶液中部分电离，大部分在溶液中以分子状态存在。
高中化学中常出现的酸:(有些可以不用去考虑,很难遇不到)高氯酸〉硫酸〉氢碘酸〉氢溴酸〉盐酸〉硝酸〉草酸〉亚硫酸〉磷酸〉氢氟酸〉亚硝酸〉甲酸〉乳酸〉苯甲酸〉乙酸〉软脂酸中学常见弱酸强弱规律 (从前到后酸性逐渐变弱，只考虑第一级电离的比较）即H2SO3>H3PO4>HF>HNO2>HCOOH>CH3COOH>H2CO3>H2S>HCN一、强酸制取弱酸的原理一般的酸制酸的反应实际上是个复分解反应，这个反应能不能发生除了要看酸的强弱还要考虑有没有沉淀，气体，高沸点或低沸点酸的生成。
比如用磷酸（一种中强酸）制取HI ，HBr（二者都是比盐酸强的酸）。
虽然磷酸为弱酸，但由于生成了气体所以反应也可以发生。
在比如用硫酸与高氯酸钡作用生成高氯酸，虽然我们说高氯酸比硫酸酸性强，但由于生成了硫酸钡沉淀，所以反应也可以发生。
因此对于强酸制弱酸大家要理解它，不要一遇到有酸与盐反应生成另一种酸与盐时都简单的归为强酸制弱酸。
有特殊情况：如：H2S＋CuSO4＝H2SO4＋CuS (盐的溶解度小的原因) 这个反应主要是生成了一种难溶于强酸的物质（也就是提到离子反应中的难溶物质）再如：Cl2 + H2S == S（沉淀）+ 2HCl （氧化还原反应类型）H2SO3 + Cl2 == H2SO4 + HCl（未配平）（氧化还原反应类型）等等强酸制取弱酸：指的是较强酸（可以是强酸或弱酸）可生成较弱酸强酸＋弱酸盐→弱酸＋强酸盐中学化学通常以H2CO3、的酸性作为比较标准，要求掌握常见弱酸酸性强弱顺序：二、强酸制弱酸原理的应用1. 实验室制取某些弱酸2. 解释现象漂白粉久置失效的原因：建筑用的粘合剂水玻璃久置会变质：3. 产物的判断①向溶液中通入少量的二氧化碳②向溶液中通入过量的二氧化碳③向溶液中通入少量的二氧化碳④向溶液中通入过量的二氧化碳⑤向溶液中通入二氧化碳不管CO2是否过量，都生成。
无机化工工艺学期末考试知识总结
硫酸1、硫酸的制造方法有：硝化法（铅室法、塔式法)和接触法；其中接触法常用.2、硫酸生产流程：原料预处理(粉碎、配矿、干燥）、焙烧、净化、转化、吸收。
3、焙烧速率提高途径:提高操作温度、减小硫铁矿粒度、增加空气与矿粒的相对运动、提高入炉空气氧含量.4、沸腾焙烧炉优点:生产强度大、硫的烧出率高、传热系数高、产生的炉气二氧化硫浓度高、适用的原料范围广、结构简单、维修方便。
不足：炉尘量大、炉尘占总烧渣的60％—70%除尘净化系统负荷大、需将硫铁矿粉碎至较小粒度、需高压鼓风机动力消耗大。
5、酸雾:炉气中少量三氧化硫要与水反应生成硫酸；温度较低时，炉气中大多数三氧化硫都转化成硫酸蒸汽-酸雾.清除方法:静电沉降法。
6、净化杂质目的：除去无用杂质、提供合格原料气。
①矿尘:使催化剂中毒②As2O3和SeO2:使催化剂中毒③HF和SiF4④H2O和SO3形成酸雾7、净化流程比较水洗流程:简单、投资省、操作方便、砷和氟的净化率都高.但SO3和SO2溶于水难于回收、使S 的利用率低。
最大不足是排放有毒含尘污水多、环境污染大。
酸洗流程:酸可循环使用、多余酸排出系统他用。
可利用炉气中的SO3、提高了S的利用率。
酸泥中的砷硒也可回收.最大优点是排污量少、为水洗流程的1/200～1/300。
9、吸收硫酸浓度：当硫酸浓度<98.3％时，水的平衡分压很高，SO3平衡分压很低;当硫酸浓度〉98。
3%时,水的平衡分压很低，SO3平衡分压很高。
只有硫酸浓度=98。
3％,水和SO3平衡分压都接近于零,可得到最大的吸收率。
10、SO2催化氧化转化为SO2工艺条件:1、最适宜温度；2、二氧化硫的起始浓度3、最终转化率。
11、吸收影响因素：1、吸收酸浓;2、吸收酸温度；3、进塔气温度13、两转两吸流程特点：①反应速度快、最终转化率高；②可用SO2浓度较高的炉气；③减轻尾气污染和尾气处理负荷④需增加一换热器一次吸收后需要再加热到420℃左右才能进行转化反应⑤动力消耗增加。
酸性气制硫与制酸工艺在炼油厂的应用对比
酸性气制硫与制酸工艺在炼油厂的应用对比摘要：介绍了当前炼油行业应用最广的制硫工艺：CLAUS工艺，及制酸工艺：湿法制硫酸技术。
因存在硫酸销售瓶颈，目前国内石化行业普遍采用硫磺生产技术。
制酸工艺分为以硫磺为原料和以含H2S酸性气为原料生产硫酸两种工艺。
硫磺制酸工艺较为普通；含H2S酸性气生产硫酸工艺在国外石化行业应用广泛。
关键词：酸性气CLAUS工艺WSA 硫磺H2S目前我国炼油厂均设置有硫磺回收装置，从主装置回收的酸性气送至硫磺回收装置用于生产硫磺。
对于高浓度的硫化氢酸性气，通常采用克劳斯法回收硫磺，含硫尾气需要进一步焚烧处理，回收剩余的硫，使烟气排放达到环保要求。
由于硫磺是生产硫酸的主要原料，如果用硫化氢酸性气直接生产硫酸，可以省去复杂的工艺过程，既可节省投资和生产成本，有效利用硫资源，又能使产品具有更强的市场竞争力。
本文主要以某海外炼化一体化项目4万吨硫磺回收装置（国内某公司ZHSR技术）及同等条件下转化为硫酸的12万吨硫酸装置（WSA技术）为案例，进行如下的分析和探讨。
一、制硫工艺1.ZHSR制硫工艺1.1硫磺回收部分CLAUS部分采用常规两级转化CLAUS工艺。
其一、二级反应器入口过程气采用废热锅炉发生的中压蒸汽间接加热。
全部酸性水汽提酸性气和部分胺再生酸性气和全部配风进入第一燃烧区进行燃烧，剩余的胺再生酸性气（20%）进入第二燃烧区继续进行CLAUS反应。
反应原理：CLAUS反应炉2H2S+3O2→2SO2+2H20 2H2S+SO2→3/x Sx+2H2O两级催化2H2S+SO2→3/x Sx+2H2O1.2尾气处理部分尾气处理部分采用加氢-还原工艺，其总硫回收率预期可达99.8%～99.9%。
反应原理：尾气处理SO2+3H2→H2S+2H20 Sx+XH2→xH2S尾气焚烧2H2S+3O2→2SO2+2H201.3液硫脱气部分ZHSR的空气鼓泡专有技术，不需要催化剂，液硫脱气后的含硫气体至焚烧炉焚烧。
蓖麻油酸与3种制取方法
收稿日期：2014-04-11作者简介：赵学敬（1942-），男，高级工程师；专业方向为粮油及农副产品加工研究。
蓖麻油酸与3种制取方法赵学敬（河南工业大学，郑州450052）摘要：蓖麻油酸由蓖麻油制取，是很重要的化工原料，本文介绍了它的理化性质、化工用途、规格标准、三种制取方法，其中对三种制取方法作了详尽论述，包括制取原理、工艺与设备、操作程序等。
关键词：蓖麻油；蓖麻油酸；常压法；加压法；皂化法；产品规格中图分类号：TS224文献标识码：B 文章编号：1007－3582（2014）03－0038－04蓖麻油酸是蓖麻油的衍生产品和重要的化工原料，生产癸二酸、庚醛、土耳其红油、表面活性剂等都要用上它，油漆配方中也屡屡出现它的使用。
其制取方法有常压水解法，加压水解法和皂化酸化法。
1关于蓖麻油酸1.1分子结构分子式：CH 3（CH 2）5CH （OH ）CH 2CH=CH （CH 2）7COOH 分子展开式：1.2油酸别称学名：12-羟基十八碳烯[9]—酸。
别称：蓖酸，蓖麻酸，蓖麻醇酸。
1.3理化性质蓖麻油酸是蓖麻油经过皂化、水解、提纯等化工处理制取的。
产品液态、粘稠，无色或黄色。
不溶于水，能溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。
物理常数见表1所示。
表1蓖麻油酸物理常数表蓖麻油酸的化学性质很活泼，对钢材有轻度腐蚀作用，高温条件下能发生分解而变质，室温下也能缓慢自身聚合。
提高温度，聚合加速，220℃高温下历经4h 可完全聚合，比旋光度由原来的7°增高到25.5°。
蓖麻油酸的三聚体可作为制取脱水蓖麻油酸及12—羟基硬脂酸的原料，其分子的三聚体形式如下。
2常压水解法制取蓖麻油酸油、水互不相溶，水解困难。
加入催化效率较高Three Methods of Preparing Ricinoleic Acid Zhao Xuejing（Henan aniversity of Technology ，Zhengzhou 450052，China ）Abstract:Ricinoleic acid ，prepared from castor oil ，is an important chemical raw material.This paper describes its physical and chemical properties ，chemical use ，specification standards ，and the three preparation methods ，in which the principles of the preparation ，processes and equipment ，and operatingprocedures are discussed in details.Keywords:castor oil ；ricinoleic acid ；atmospheric pressure method ；compression method ；saponification ；product specifications项目比重/27.4℃/4℃熔点/℃沸点/压力10mmgHg 时，℃折光率/20℃物理常数0.945.52261.4716的酸性乳化剂后，能释放H +离子，激活油、水分子活性，提升分子碰撞几率，水对蓖麻油的溶解度、电离度随之增加，使油水二相液乳化。
二氧化硫烟气制酸
二氧化硫烟气制酸前言：硫酸是工业上一种重要的化学品，它用途十分广泛，如制造肥料、非碱性清洁剂、护肤品、以及油漆添加剂与炸药等。
在冶金工业中，大部分的冶炼原料均为金属硫化物，如硫化锌、硫化铜等，在冶炼中会产生大量的二氧化硫烟气，对环境的污染比较严重，而当烟气中的SO2浓度达到一定程度时，则可采用冶炼烟气制酸的方法，将其变废为宝，既生产出硫酸，又达到了污染物减排、废气综合利用的目的。
在我国，有色金属冶炼烟气以低浓度二氧化硫烟气居多，但随着富氧冶炼技术的发展，也出现了一批高浓度SO2制酸企业。
1.低浓度SO 2烟气制酸低浓度S02烟气制硫酸有两种类型：一种是间接制酸工艺，即先通过物理或化学吸收或吸附的方法将低浓度S02烟气转化为高浓度甚至纯SO2气体，再利用这些气体生产硫酸；另一种是直接制酸工艺，即直接利用低浓度SO2烟气生产硫酸。
1.1间接制酸工艺间接制酸工艺的关键是采用合适的脱硫技术生产高浓度SO2气体，其后续工艺与传统硫酸工艺并无差异。
目前在国内使用较多的间接制酸法包括CANSOLV工艺、离子液循环吸收法。
1.1.1CANSOLV再生胺工艺CANSOLV可再生胺法由原联合碳化物公司(现为陶氏化学公司的子公司)开发，并于2001年实现工业化，目前已成功应用于石油和天然气处理、有色金属冶炼和电厂烟气脱硫【1】。
该技术采用可再生的有机胺溶液作为SO2吸收剂，其优点是吸收剂可循环利用、脱硫效率高(98％以上)、处理气体流量及浓度范围大[流量为(0．5—95．0)×104 m3／h，φ(S02)为0．08％一ll％]、副产S02浓度高[φ(SO2)>99％]；其缺点是低压蒸汽和电耗较高，并且处理冶炼烟气时需对烟气进行预净化处理。
CANSOLV工艺可与克劳斯装置或硫酸装置整合生产硫磺或硫酸，也可将高浓度SO2气体压缩为液体SO2产品。
2006年以来CANSOLV可再生胺法在我国推广取得突破性进展，现已用于阳谷祥光铜业200 kt∕a铜冶炼精炼炉烟气、云南红河恒昊矿业镍冶炼烟气、贵铝热电厂二期燃煤锅炉烟气的脱硫，在建的云南锡业100 kt∕a铅冶炼制酸尾气脱硫也将采用该工艺。
冶炼烟气制酸系统三种分酸
５ 对比分析及结论
５１ 对比 ． 分析 根据三种分酸装置在我厂的使用情况，并经综合分析， 将其特性列于表 １ ， 表 １ 三种分酸器物性比 较表
槽式分酸器 材 质
Ｈ １０ Ｔ５
管式分酸器
Ｒ Ｃ ０８ ｒ ． Ｔ
进行综述及对比分析。
１ 工艺参数及相关数据
生产规模：３万 ｔａ ／ ３０ｍ ｈ ／ 烟气流量：１５０＇
Ｈ ２ｍ Ｑ ０ｍ ｈ（ ＝ ４ ０＇ ） ＝ｌ０＇ 后改为 １ ｍ ｈ ／ ２ ／
巾３ ０ Ｘ ６ ０ ０ ０ １ ９ ５
（６ Ｄ 异鞍环， ７ 最上层５ｍ 高为（ ６ ０ｍ Ｄ 异鞍环、（ ０ ７ Ｄ ５ 阶梯环乱堆，高度约６５． ． ｍ
使用效果及使用寿命上较之其他两种分酸器具有较大的优势，是一种值得推广的新技术。
不锈钢槽管式分酸器取代。
４ 不锈钢槽管式分酸器
不锈钢槽管式分酸器是我厂至今为此引进的使用效果最好的分酸装置。 它由 扬州庆松化工设备有限公 司设计制造并指导安装。 据该公司介绍， 该型分酸器有如下优点： 技术先进、 高效； 分酸点多， 分酸均匀； 操作弹性大； 需要的 填料高度低， 塔阻力少； 采用 ３６ 不锈钢制造， １Ｌ 质量可靠， 使用寿命长达 ２ 年。 ０ 槽管式分酸器由 分酸总管、 节流板、 进酸管、 分酸槽管等组成。 其分酸槽管采用 ３６ 不锈钢制作， １ Ｌ 共 有分酸支管２８ ６ 根，分直管、 斜管两种， 规格为。 ２ ３ 每平方米的分酸点３ 个，远远超过其他类型分 ３Ｘ ， ８ 酸器。 分酸槽管安装时要求较高， 槽与槽中 心偏差距离不大于 Ｉ ｍ 各槽的上端面基本处于同一水平面上， Ｏ； ｍ 其水平偏差度小于 ５ 各节流板的孔径大小经过优化设计，能保证各个槽内的 ｍ。 酸液面调节在同一水平面 上，从而达到均匀分酸。由 于分酸点密度的 增加与布酸点位置的优化， 其覆盖面积大， 减少了 塔边缘沟流 的产生， 操作弹性得以大幅提高，完全可以适应我厂现有泵的扬量、扬程及酸密度；其次，分酸点密度的 增加， 使填料高度也可以大幅降低， 减少塔阻力。同 样受干吸塔改造难度限制， 分酸槽仍安装在原环形台 阶卜， 未按设计高度下移， 但取出了。 ５ ２ 异鞍环填料， 使填料高度恢复到６５ 以 比 ． 下， 槽式分酸器时略低。 ｍ 槽管式分酸器使用后效果很明显， 尾气冒白 烟现象基本杜绝 （ 眼看不见） 干燥塔出口 肉 ， 水分达标、 出 口 带沫减少；干吸塔阻力下降到 １０ｍ ５ｍ 以下。各项生产指标的相对提高，使生产能够进一步强化， 有效的 提高了了生产能力。该型分酸器使用一年后，我厂技术人员对其进行了 详细检查， 发现纯化膜保持完好， 槽体、管件都没有明 显的腐蚀痕迹及变形； 通酸后， 各槽内 液面基本处于同一水平面，分配均匀；槽底排 酸（ 排污）管因碎瓷有堵塞现象，有少量余酸，用铁丝可疏通 （ 长期停车应排放千净） 。
制酸生产工艺简介
4HF+Si02=SiF4+2H2O
炉气净化的原则
1、炉气中悬浮微粒的粒径分布很广，在净化过程中 应分级逐段地进行分离，先大后小、先易后难。 2、炉气中悬浮微粒是以气、固、液三态存在。质量 差别比较大，在净化过程中应按微粒的轻重程度分 别进行，要先固、液，后气体，先重后轻。 3、对于不同大小粒径的粒子，应选择相适应的有效 分离设备。设备的分离效率一定要和所分离的粒子 大小联系起来考虑，否则是没有实际意义的。
净化一级洗涤
来自收尘系统的烟气首先进入一级洗涤塔，在一级洗 涤塔内使用稀硫酸（5%左右）喷淋烟气进一步除尘，冶炼 烟气在洗涤过程中不可避免的进行冷却，烟气进入一级洗 涤塔进行绝热冷却。采用气体绝热冷却方式，循环的洗涤 液不用冷却移走热量，他的温度接近于气体的绝热饱和温 度。气体传递给洗涤液热量，本身得到冷却。洗涤液得到 的热量用于谁的汽化，使得气体的湿含量逐渐增加，所有 自气体传递给液体的热量，将以水蒸气的形态回到气体中。
4 CuFeS2+5O2=2Cu2S.FeS+4SO2+2FeO+Q
三、二氧化硫气体的转化
二氧化硫气体转化的物化原理，反应式为： 2(SO2) + O2 <=> 2(SO3)
该反应式是分子数目减少、放热的可逆反应， 一般情况下工业生产为了提高该反应的反应速度和平 衡转化率，将反应温度一般都控制在400℃到600℃， 并且要求在钒催化剂存在的条件下进行反应，可取得 较快并且平衡转化率在99.5%以上效果。
制取偏硅酸的方法
制取偏硅酸的方法制取偏硅酸的方法主要可以分为以下三种：水解法、凝胶法以及溶胶-凝胶法。
这三种方法各有特点，适用于不同场景，但目标都是为了获得高纯度、高晶化度的偏硅酸。
1. 水解法：这是一种较为常见的制取偏硅酸的方法。
首先，将硅酸四乙酯等有机硅化合物与不同浓度的酸溶液混合，加入反应瓶中。
在反应过程中，加入适量的过氧化氢或氧化剂以加速反应速率。
反应进行一天后，将产物在高温下（约150℃）烘干。
接下来，将烘干的产物分解为氢氧化物形式，并在高温下（900℃）进行处理。
最后，将得到的粉末样品进行粉碎，即可获得偏硅酸。
水解法操作简便，成本较低，但纯度和晶化度相对较低。
2.凝胶法：这种方法的过程相对复杂，但可以获得较高纯度和晶化度的偏硅酸。
首先，将硅酸四乙酯等有机硅化合物与不同浓度的酸溶液混合，加入反应瓶中。
在常温下，将反应进行到凝胶状态。
随后，在高温下（约800℃）进行煅烧。
将煅烧后的样品进一步处理成氢氧化物形式，并在高温下（约1000℃）进行处理。
最后，将得到的粉末样品进行粉碎处理，即可获得偏硅酸。
凝胶法纯度和晶化度较高，但操作过程较为复杂，成本也较高。
3.溶胶-凝胶法：这是一种结合了溶胶和凝胶制备偏硅酸的方法。
首先，将硅酸四乙酯等有机硅化合物与不同浓度的酸溶液混合，加入反应瓶中。
然后，使用溶剂使混合物形成可溶的溶胶。
接下来，将制备好的溶胶煅烧至凝胶状态。
将凝胶粉碎并进行高温处理。
最后，得到的样品进行粉碎处理，即可获得高纯度、高晶化度的偏硅酸。
溶胶-凝胶法纯度和晶化度最高，但制备过程较为繁琐，成本也较高。
三种制取偏硅酸的方法各有优缺点。
在实际应用中，可以根据需求和实际情况选择合适的方法。
同时，随着科学技术的不断发展，相信未来还会有更多高效、环保的偏硅酸制备方法问世。
第三章 烟气制酸
第一章概述第一节硫酸工业的发展世界上最早的硫酸，产生于15世纪后半叶，当时的原料为绿矾石[FeSO4·7H2O]。
通过对其加热分解和吸收制出硫酸。
这种方法距今已有500多年的历史了。
到了1746年世界上第一座运用亚硝基法制酸的工厂，铅室法制取硫酸在英国的伯明翰建成并投入生产。
这就是世界上最早的铅室法制酸工厂。
之后在硫酸工业和其它工业的推动下，又出现了塔式法制酸。
尽管如此，到了1940年，染料、化纤、有机合成及石油、化工等工业取得了逢勃发展，它们不仅增加了对硫酸的需求量，特别对硫酸浓度提出了更高的要求（需要发烟硫酸）。
万里铅室法、塔式法成品酸浓度不够（产品酸：65%、76%）从而不能满足上述工业部门的需要。
必需寻求制酸的新方法。
接触法诞生于1831年，用二氧化硫在空气中通过接触铂粉或铂丝并在炽热条件下制取三氧化硫为生产高浓度硫酸创造了条件。
这就是最早的接触法，触媒用昂贵的铂。
此法到了20世纪初得到了迅速的发展。
特别是1913年，前西德BASF AG公司发明出了活性好、不易中毒，而价格又较便宜的钒触媒。
钒触媒取代了铂触媒，从而推动了硫酸工业的快速发展。
世界上接触法硫酸生产装置始建于19世纪末和20世纪初，并采用了钒催化剂，到20世纪60年代，钒催化剂得到了广泛应用。
50年代初，前联邦德国和美国同时开发了硫铁矿沸腾焙烧技术。
1964年前联邦德国的一家公司开始应用两次转化工艺，70年代初又建成年产500KT硫磺制酸装置和年产360KT硫铁矿制酸装置。
90年代初，加拿大的一家公司采用美国孟山都环境化学公司技术，建成年产2900KT冶炼烟气制酸装置。
近年来，国外还出现了三转三吸工艺和加压法转化流程。
催化剂开发方面力求活性高、起燃温度低、抗毒性能好、寿命长。
在低位热能回收利用、低浓度SO2烟气回收等方面也有很大进步。
我国于1934年建成第一座接触法硫酸装置，但当时硫酸工业基础相当薄弱。
1949年以后，我国硫酸工业发生巨大的变化，不仅产量增加，生产技术也有很大的提高。
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三种主要制酸(硫酸)方式比较
硫酸的来源主要有三种方式，第一种是硫磺制酸，中国用于制酸的硫磺主要来自石油、天然气加工。
2007年国内硫磺制酸2655万吨，占全部硫酸产量的46.6％。
第二种是贵金属冶炼，2007年中国冶炼烟气制酸1315万吨，占全部硫酸产量的23.1％。
第三种是硫铁矿生产硫酸，2007年硫铁矿制酸1678万吨，占全部硫酸产量的29.4％。
1．硫磺制酸
硫磺制酸污染小，资源利用率高。
从近几年来看，中国硫磺制酸原料90%以上进口。
2004年进口硫磺676.6万吨，当年硫磺制酸1621.8万吨，占全部硫酸产量的40.6%；2005年进口硫磺830.6万吨，硫磺制酸1974万吨，占全部硫酸产量的42.7%；2006年进口硫磺881万吨，硫磺制酸2233万吨，占全部硫酸产量的44.3%；2007年进口硫磺965万吨，硫磺制酸2655万吨，占全部硫酸产量的46.6％。
从2005～2007年，硫磺进口分别增长154万吨、50.4万吨、84万吨。
据业内人士介绍，硫磺制酸比较简单，硫磺燃烧变成二氧化硫，再用水吸收。
硫磺浓度比较高，对杂质的清除相对简化，热利用率高，可用废热来发电。
每生产1吨硫酸产蒸汽约1.1～1.3吨以上。
硫磺制酸投资省、上马快，仅是硫铁矿制酸投资额的40%，操作简单，工人劳动强度低，无废渣、废水等污染。
2．硫铁矿制酸
化合态硫中可作为硫矿石的矿物主要有：黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿等，黄铁矿分布最为广泛，是中国最重要的硫矿石。
黄铁矿又称硫铁矿，分子式为FeS2，理论硫含量为53.45%，理论铁含量为46.55%。
硫铁矿是中国主要硫资源，占硫资源总量的80％。
其中，硫铁矿占53％，伴生硫铁矿占27％。
国内硫铁矿资源贫矿多富矿少，矿石平均含硫品位只有18％，矿石含硫品位大于35％的富矿仅占总储量的5％，主要集中在中南和华东地区，以广东省最多，约占全国富矿总储量的85％。
中国高品位硫铁矿较少且分布不均，不得不依赖于低品位硫铁矿的开发及精炼。
目前国内对硫铁矿资源勘探投入不足，现有矿山产量已越来越少，后续资源无法跟上，造成硫铁矿供应短缺，价格飞涨。
目前较大规模的硫铁矿山有：广东云浮硫铁矿、安徽新桥硫铁矿、安徽青阳县硫铁矿、内蒙古炭窑口硫铁矿、山西阳泉硫铁矿、江苏云台山硫铁矿、湖南七宝山硫铁矿和四川绵阳雁门硫铁矿等。
另外，还有江西铜业、陕西金堆城钼业、凡口铅锌矿、山东招金集团等一批有色、冶金矿山，附产硫精砂。
此外还有300多个硫铁矿生产点，分布在全国各地，大部分为小型矿山地下开采。
硫铁矿制酸固有的缺点是工艺路线复杂，环境污染严重，热能回收率低。
硫铁矿燃烧出的二氧化硫烟气通过净化吸收和转化，得到浓度不低于96%的硫酸。
后期除尘、净化等工序非常繁琐。
近年来，由于环保要求不断提高，加上硫磺制酸较硫铁矿制酸具有投资少、建设周期短、环保效益好等特点，以及现阶段国外石油回收硫产量的增加，硫磺市场资源充足，致使江苏、浙江等沿海地区一些以硫铁矿为原料的制酸企业纷纷转向硫磺制酸。
但2007年由于硫磺价格飙升，以硫铁矿制酸的化肥生产企业成为2007年利润较高的化肥生产商。
硫铁矿是中国自有资源，可保证长期、稳定供应，对硫酸工业的稳定和安全具有重要作
用。
据国家有关规划，今后将积极发展硫铁矿制酸，鼓励发展冶炼气制酸，适当发展硫磺制酸。
虽然硫铁矿制酸有许多缺点，相信随着硫铁矿制酸技术的进一步发展，生产工艺更加合理、完善，制酸行业对硫磺的依存度将会降低。
3．冶炼气制酸
中国有色金属冶炼工业迅速发展，国内有色金属矿不能满足需求，大部分原料如铜矿、锌矿、铅矿都需要进口。
冶炼企业在进口有色金属原料的同时也带来了硫资源：在冶炼铜、锌、铅的过程中回收烟气生产硫酸。
中国有色金属进口原料超过50%。
此外，国内从韩国、日本、菲律宾等国进口的硫酸也是有色金属冶炼厂采用烟气回收制成。
中石化股份公司巴陵分公司硫酸装置成功地将硫化氢引入焚烧炉，与硫磺同炉焚烧生产硫酸，实现了硫酸生产工艺的新突破。
此举不仅杜绝了硫化氢作为废气排放，每年还可少用硫磺1.5万吨，按当前市场价计算，每年可降低生产成本2000万元以上。
该公司的这套硫酸装置成为世界上第一套用硫化氢与硫磺联合制酸的装置。