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

工业制硫酸方案

工业制硫酸方案引言工业制硫酸是一种重要的化工工艺，广泛应用于许多工业领域，例如化肥生产、金属冶炼和废水处理等。

本文将介绍一种常见的工业制硫酸方案，包括硫矿的选矿与制酸过程。

硫矿的选矿硫矿的种类硫矿是指含有高浓度硫元素的矿石，常见的硫矿主要有黄铁矿、白铁矿和黄铜矿等。

在工业制硫酸的过程中，选择适合的硫矿对于提高产量和质量至关重要。

选矿工艺硫矿的选矿工艺一般包括破碎、磨矿、浮选等步骤。

首先，将原始硫矿经过破碎和磨矿处理，得到合适的矿石颗粒大小；然后，采用浮选工艺将硫矿与杂质分离，得到富含硫的硫精矿。

制酸过程硫矿的烧结硫精矿通过烧结工艺转化为硫酸。

烧结是将硫精矿加热至一定温度，使硫精矿中的硫元素氧化为二氧化硫气体的过程。

烧结炉是常用的设备，硫矿与空气在炉内进行反应，生成二氧化硫气体。

二氧化硫的净化二氧化硫气体中常含有一定的杂质，如尘埃和氧气等。

这些杂质会影响后续的反应产物质量和设备运行。

因此，需要对二氧化硫气体进行净化处理。

净化二氧化硫气体的常用方法是采用干法洗涤和湿法洗涤。

干法洗涤一般使用碱液吸附气体中的杂质，湿法洗涤则是通过水洗涤将杂质溶解掉。

选择适合的净化方法取决于具体的要求和硫矿的特性。

硫酸的制备经过净化的二氧化硫气体可以进一步用于硫酸的制备。

硫酸通常采用接触法制备，具体步骤如下：1.将净化后的二氧化硫气体经过压缩处理，以提高反应速率和减少空间占用。

2.将压缩后的二氧化硫气体与氧气在催化剂存在下进行反应，生成三氧化硫。

3.三氧化硫与水反应生成硫酸。

硫酸的制备工艺一般较为成熟，而且可以根据需要进行优化或改良，以提高产量和降低能耗。

结论工业制硫酸是一种复杂的化工工艺，涉及到选矿、烧结、气体净化和硫酸制备等多个过程。

这些过程都需要合理的工艺控制和设备支持，以确保硫酸的质量和产量达到预期的要求。

希望本文所介绍的工业制硫酸方案能对相关领域的从业人员提供参考和帮助。

硫酸的工业制法分析解析

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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
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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

硫酸的工业制法

硫酸的工业制法硫酸硫酸盐一、硫酸的工业制法——接触法1、接触法制硫酸的生产原理及工业设备生产阶段化学方程式工业设备生产原理（1）SO2的制取与净化4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸腾炉扩大接触面（矿石粉碎）（2）SO2氧化成SO32SO2 + O22SO3接触室热交换（3）SO3的吸收和硫酸的生成SO2 + H2O = H2SO4实际是用浓H2SO4吸收吸收塔逆流吸收2、尾气的吸收，可用氨水吸收2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3NH3 + H2O + SO2 = NH4HSO3将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH4)2SO4，并回收了SO2。

3、生产简要流程4、有关物质纯度、转化率、产率的计算物质的纯度不纯物中所含纯物质的质量不纯物质的总质量100%5、多步递进反应的关系式计算法遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。

此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。

二、浓硫酸的特性硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。

稀硫酸具有酸类的通性（H+的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。

1、浓硫酸的吸水性。

浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。

其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H2SO4·nH2O（n = 1,2,4,6,8）。

同时放出大量的热。

这些水合物很稳定。

利用浓H2SO4的吸水性，可以做干燥剂。

浓H2SO4能干燥H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。

2、浓硫酸的脱水性。

硫酸的工业制法PPT演示文稿

98.3%H2SO4
。
尾气
逆流原理应用热 5000C 交1500C 换
沸腾炉
接触室
吸收塔
思考7：为什么尾气未经处理不准直接排入大气？ 4.尾气处理
尾气的组成：SO2,O2,N2 （1）碱法： Na2CO3
。
Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2
S O 为因是，3 收吸
用上业工
(2)氨水法： NH3· H2O
2NH3· H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O
三、环境保护环境污染：大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物、放射性污染、噪声污染等。工业上的三废：废水、废渣、废气
1．在硫酸工业生产中，为了有利于SO2 的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（如右图），图中在a、b、c处流入或流出的气体正确的是（ B ） A．a处SO2、N2 B．b处SO2、O2、N2 C．a处SO3、O2 D．c处SO3、N2
• 2．在氧气中灼烧0.8g由硫、铁元素组成的化合物，使其中的硫经过一系列变化最终全部转化为硫酸，用20 mL 1 mol· L-1的烧碱溶液恰好能完全中和这些硫酸，则原混合物中硫的质量分数约为（）。 • A40% B46% C53.3% D80 % • 3．含FeS2 80%的硫铁矿，煅烧时损失硫 5%，SO2氧化成SO3时利用率为98%，问生产1 t 98%的硫酸，需要这种硫铁矿多少 t？
奉化中学
2008.12.9
一、接触法制造硫酸的反应原理
思考1：考虑原料和成本等因素，你认为工业
合成硫酸的途径如何？写出化学方程式。
S
SO2
SO3

硫酸的工业制法

硫酸的工业制法硫酸硫酸盐一、硫酸的工业制法——接触法1、接触法制硫酸的生产原理及工业设备生产阶段化学方程式工业设备生产原理（1）SO2的制取与净化4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸腾炉扩大接触面（矿石粉碎）（2）SO2氧化成SO32SO2 + O22SO3接触室热交换（3）SO3的吸收和硫酸的生成SO2 + H2O = H2SO4实际是用浓H2SO4吸收吸收塔逆流吸收2、尾气的吸收，可用氨水吸收2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3NH3 + H2O + SO2 = NH4HSO3将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH4)2SO4，并回收了SO2。

3、生产简要流程4、有关物质纯度、转化率、产率的计算物质的纯度不纯物中所含纯物质的质量不纯物质的总质量100%5、多步递进反应的关系式计算法遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。

此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。

二、浓硫酸的特性硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。

稀硫酸具有酸类的通性（H+的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。

1、浓硫酸的吸水性。

浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。

其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H2SO4·nH2O（n = 1,2,4,6,8）。

同时放出大量的热。

这些水合物很稳定。

利用浓H2SO4的吸水性，可以做干燥剂。

浓H2SO4能干燥H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。

2、浓硫酸的脱水性。

硫酸工业制法

∽ 2SO3
∽ 2H2SO4
S∽H2SO4 ∽
1、解题技巧——关系式法解题技巧关系式法
2、利用率和产率之间的转换吨含FeS280%的黄铁矿来制取【例2】利用吨含】利用1吨含的黄铁矿来制取转化为SO 硫酸，假设反应过程中由FeS2转化为 2损失硫酸，假设反应过程中由％，由氧化成SO 时的利用率只有75％，硫2％，由SO2氧化成 3时的利用率只有％，％，问这1吨黄铁矿可以制的吨黄铁矿可以制的95％的硫酸多少吨？问这吨黄铁矿可以制的％的硫酸多少吨？（1）原料的利用率有传递关系吨含硫48％的黄铁矿为原料，【例3】用32吨含硫％的黄铁矿为原料，用】吨含硫接触法制硫酸。若原理的利用率为96%，硫酸接触法制硫酸。若原理的利用率为，的产率为90%，则可以制的浓度为98%的硫酸的产率为，则可以制的浓度为的硫酸几吨？几吨？（2）产率可视为利用率
第六节
硫酸工业制法
一、反应原理 1、制备二氧化硫
燃烧硫或黄铁矿石制取SO 燃烧硫或黄铁矿石制取 2 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
2、二氧化硫的催化氧化
2SO2（g）+O2（g））） 2SO3（g）；）；
3、三氧化硫的、二氧化硫的制取和净化 →沸腾炉 2、二氧化硫的催化氧化 3、三氧化硫的吸收三、尾气吸收 →氨酸法 →接触室 →吸收塔
四、多步反应计算
【例1】以含】以含FeS270%的硫铁矿为主要原料制造的硫铁矿为主要原料制造硫酸，吨这种矿石理论上可以制得98%的硫酸，每1000吨这种矿石理论上可以制得吨这种矿石理论上可以制得的 H2SO4 1166.7 吨。 FeS2 ∽ 2SO2 FeS2 ∽ 2H2SO4

硫酸的工业制法

硫酸的工业制法———接触法制硫酸
⑴接触法制硫酸的过程和原理（完成化学方程式）：
（1）造气：4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2（在沸腾炉中进行）；
（2）接触氧化：2SO2+O2==2SO3（在接触室中进行）；
（3）SO3的吸收：SO3+H2O==H2SO4（在吸收塔中进行）。

量空气。

⑶煅烧黄铁矿制得的炉气中含有SO2、O2、N2、水蒸气及砷、硒等化合物和矿尘，
需要除尘、__洗涤____和干燥，避免催化剂中毒。

条件下进行有利?
①使用催化剂：V2O5
②温度的选择：400℃--500℃
③压强的选择：常压
⑸接触氧化过程，应用了热交换器设备，其优点是预热炉气、冷却反应后生成的气体。

⑹工业上用98%浓硫酸吸收SO3，是因为防止形成酸雾，以便使三氧化硫吸收完全，提高三氧化硫的吸收效率。

⑺硫酸工业“三废”的处理和利用：
①尾气中的SO2，用氨水吸收，可得到氮肥。

反应方程式是SO2＋2NH3＋H2O＝(NH4)2SO3
(NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O。

②污水中含有硫酸，可用石灰乳吸收，反应方程式是Ca(OH)2＋H2SO4＝CaSO4＋2H2O
③废渣的利用。

矿渣一般可用来作为制造水泥的原料或用于制砖
含铁品位高的矿渣，经处理后可以炼铁。

④硫酸生产过程中的三个反应是放热反应。

⑤如果要筹建一间硫酸厂，你认为应该考虑哪些因素？
硫酸厂靠近消费中心比靠近原料产地更为有利
硫酸厂不应建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区。

生产过程示意图。

工业制硫酸的工艺流程

工业制硫酸的工艺流程
《工业制硫酸的工艺流程》
工业制硫酸是一项重要的化工生产过程，其工艺流程包括硫磺燃烧、稀释、吸收、浓缩和结晶等阶段。

以下是一般工业制硫酸的操作步骤：
1. 硫磺燃烧：首先，将硫磺粉末燃烧生成二氧化硫气体。

硫磺燃烧反应的化学方程式是：
S + O2 → SO2
2. 稀释：将二氧化硫气体和空气以一定的比例稀释，以便进行后续的吸收和处理。

3. 吸收：将稀释后的二氧化硫气体通过吸收塔，用稀释的硫酸或氢氧化钠溶液进行吸收，生成硫酸或硫酸钠溶液。

4. 浓缩：通过蒸发器或其它设备，将稀释的硫酸或硫酸钠溶液进行浓缩，得到某一浓度的硫酸或硫酸钠。

5. 结晶：在合适的温度和压力下，通过冷却结晶或者蒸发结晶的方式，使得硫酸或硫酸钠结晶，并进行提纯和干燥处理，得到成品硫酸。

除了上述基本的工艺流程外，工业制硫酸的生产还需要考虑设备的选型和操作参数的控制，以确保生产过程的安全和稳定。

同时，对废气和废水的处理也是工业制硫酸生产中需要重点考
虑的环保问题。

总之，工业制硫酸的工艺流程涉及反应、分离、浓缩和干燥等多个步骤，需要综合考虑原料、能耗、安全和环保等因素，以满足市场的需求和国家的标准。

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。

硫酸工业制法

②洗涤：除砷、硒等的化合物
③干燥：除水蒸气
② 二氧化硫氧化成三氧化硫 ----接触室 2SO2+O2=4V52=0O0C=5 2SO3+196.6kJ
回答下列问题：
（1）二氧化硫在什么条件下才能氧化成三氧化硫？
（2）这个反应是在什么设备中进行的？为什么？
（3）热交换器的作用是什么？
接触室
热交换器
② 二氧化硫氧化成三氧化硫----接触室 2SO2+O2=4V52=0O0C=5 2SO3+196.6kJ
2H2SO4
196 x×98%
练习：KKP102(7)
附件
流程图
H2SO4
硫酸的工业生产硫酸工业生产流程动画
沸腾炉
接触室
吸收塔
净化
冷却
沸
沸腾炉
腾
炉
接触室
低温
接
SO2 O2
触
室
高温 SO2 O2
SO3 SO2 O2
吸
收
吸收塔
塔
六、掌握多步计算的技能---（相当关系式计算）（原子守恒）
高温
4FeS2 +11 O2
2Fe2O3 + 8SO2
催化剂
2SO2 + O2 加热 2SO3
（一）、反应原理：
S
FeS2=SO2= SO3 =H2SO4
(二硫化亚铁)
（二）、生产过程： 1. 二氧化硫的制取和净化：
（1）主要设备：沸腾炉
（2）主要反应：
4FeS2＋11O2
还原剂氧化剂
2Fe2O3＋8SO2
既是氧化产物，又是还原产物
（3）炉气净化：三净化（防止催化剂中毒） ①除尘：除矿尘