无机化工生产技术硫酸
硫酸
我国的硫酸工业 我国在1867年上海建成第一座硫酸厂。到1949年产仅4万吨， 而到2010年时我国的硫酸产量就已达到7120万吨。
2002～2006年我国各原料制酸生产能力情况
项目 硫磺制酸 硫铁矿制酸 2002年 13500 16500
2003年
单位：kt/a
2006年 28700 20700
硫酸工业在国民经济中的重要地位
硫酸是化学工业中的重要产品之一，被广泛应用于国民 经济的各个部门。
在化肥和农药的生产； 在有机合成工业中，硫酸用于各种磺化反应和硝化反应； 在无机化学工业中 ； 在冶金工业中； 在国防工业中； 在石油精炼、染料、人造纤维、食品、电池、搪瓷、医药、机 械加工工业等许多工业部门；
钒催化剂
热交换器
接触室
【问题】 SO2的接触氧化需在400℃～500℃条件下进行： ①反应前要把低温的炉气预热到这个温度？ ②该反应放热，环境温度会升高，不利于SO3生成？
温度较高气体甲
热交换原理
热气体乙
一种流体在管道内流 动，另一种流体在管 道外流动。两种流体 通过管壁进行热交换
冷气体乙
冷的流体被加热； 热的流体被冷却。
2SO2(g)+O2 (g)
V 2 O5
2SO3 (g) △H= -196.6kJ/mol
8500C
5000C
SO2、N2、 O2 ； <600C
沸腾炉
接触室
SO3、SO2、N2、O2
流程3：三氧化硫的吸收
SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l) ; △H＝－130.3kJ/mol
【问题】为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫？
硫铁矿:浮选硫铁矿、普通硫铁矿、含煤硫铁矿
硫酸生产流程
硫酸生产流程硫酸是一种重要的化工原料，广泛应用于冶金、化工、电镀、造纸等行业。
硫酸的生产流程通常包括硫磺燃烧、气体净化、氧化和吸收、结晶和浓缩等环节。
首先，硫磺燃烧是硫酸生产的第一步。
硫磺经过燃烧反应生成二氧化硫气体，反应方程式为S + O2 → SO2。
这一步骤通常在燃烧炉中完成，产生的二氧化硫气体会被送入后续的气体净化环节。
其次，气体净化是为了去除二氧化硫气体中的杂质。
二氧化硫气体中通常含有少量的氧气、水蒸气和尘埃等杂质，这些杂质会影响后续氧化和吸收的效果。
因此，气体净化设备通常采用洗涤塔或吸收塔，通过喷淋水或吸收剂将杂质吸收或洗涤掉，使二氧化硫气体变得纯净。
接下来是氧化和吸收环节。
经过气体净化的二氧化硫气体进入氧化器，与空气中的氧气发生氧化反应，生成二氧化硫气体。
反应方程式为2SO2 + O2 → 2SO3。
生成的二氧化硫气体会通过吸收器，与吸收剂（通常是浓硫酸）反应生成硫酸。
反应方程式为SO3 +H2SO4 → H2S2O7，H2S2O7 + H2O → 2H2SO4。
这一步骤是硫酸生产的关键环节，需要控制好反应温度、压力和反应时间，以确保产物纯度和产量。
最后是结晶和浓缩环节。
通过结晶器将生成的硫酸溶液进行结晶分离，得到硫酸结晶体。
然后将硫酸结晶体进行脱水浓缩，得到浓硫酸成品。
浓硫酸成品可以直接包装销售，也可以作为其他化工生产的原料使用。
总的来说，硫酸生产流程包括硫磺燃烧、气体净化、氧化和吸收、结晶和浓缩等环节。
这些环节相互关联，需要严格控制各个环节的工艺参数，以确保硫酸生产的安全、稳定和高效。
同时，随着科技的发展，硫酸生产技术也在不断创新和改进，以适应不同行业对硫酸品质和产量的需求。
无机酸制造流程及设备
无机酸制造流程及设备下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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《化工生产技术》课程标准
《化工生产技术》课程标准一、课程名称化工生产技术（701321）二、建议课时96学时（理论课时76+实践课时20）；建议学分：6学分建议学期：第三学期三、课程定位本课程是高职高专化工专业的一门专业核心课程，主要阐述典型化工产品的生产方法、基本原理、工艺条件、工艺流程及主要设备，并对各工艺的操作规程、生产中经常出现的问题及处理方法进行介绍，主要内容包括三大部分：煤石油天然气的初步加工、无机化工典型产品生产技术（合成氨、尿素、硫酸、烧碱、纯碱等）、有机化工典型产品生产技术（乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲醇等）。
课程主要功能在于使化工工艺类专业的学生掌握化工工艺的基本理论和基本方法，为学生进行专业课程实践和实习就业打下坚实的基础，同时培养学生的实践能力、创新能力和团结协作的能力，并注重挖掘课程思政元素，培养学生爱岗敬业、团结协作的职业道德和勤奋踏实、一丝不苟的工作作风，注重德、智、体、美、劳全面发展。
四、课程设计思路1.课程开设的依据和内容选择标准依据《应用化工人才培养方案（2020版）》制定本课程标准，以提高学生技能为核心，以基本理论为主线，以知识点为基础，以学习任务为载体。
教学目标是强化学生的实际动手操作能力和创业创新能力，从而缩短学生的上岗适应期，以尽快适应实际工作的各项要求，教学模式的设计上强调学生的“适用性”。
课程的开设的依据和课程内容的选择，体现与化工总控工、仪表维修工、化工生产操作工的职业标准对接，课程的教学过程与化工操作过程对接。
2.课程内容设计本课程的课程内容选择依据是化工生产的两大主线：一条主线是煤、石油、天然气为主的原料化工，另一条主线是按照生产特点进行分类的无机化工、有机化工、精细化工、高分子化工等。
课程甄选每一个大类中典型的化工产品生产技术一一煤化工、石油化工、天然气化工、合成氨化工、尿素化工、甲醇化工等典型生产工艺组织教学。
每一个项目的教学，通过任务驱动法和项目引领法，引导学生完成典型化工产品生产过程反应原理、工艺过程、工艺条件、工艺设备、岗位操作等工作任务，培养学生分析问题和解决问题的能力。
硫酸生产工艺比较
硫酸生产工艺比较硫酸是一种常用的无机酸，广泛应用于化工、冶金、制药等领域。
以下将对两种常见的硫酸生产工艺进行比较。
第一种工艺是传统的铁铜法。
该法主要采用金红石矿石为原料，通过高温煅烧将硫转化为二氧化硫气体，再通过气体浸湿法将二氧化硫气体溶解在硫酸铜溶液中生成硫酸铜，最后通过置换反应得到硫酸。
这种工艺具有较为成熟的生产经验和设备，操作简单、投资成本相对较低。
但是，该法存在一些问题。
首先，该法利用的矿石资源越来越少，造成成本的提高；其次，该法的副产品硫酸铜需要进一步处理和回收，增加了工艺流程和成本。
此外，该法的反应动力学慢，需较长时间才能生产出纯度较高的硫酸。
第二种工艺是湿法硫酸法。
该法主要采用硫矿石为原料，经过浸湿、气体转化反应和浓缩结晶等步骤，最终得到硫酸。
与铁铜法相比，湿法硫酸法在能源消耗、原料利用率和环境污染方面有一定的优势。
首先，湿法硫酸法可以利用多种硫矿石资源，如石膏、石灰石等，增加了原料来源的多样性。
其次，湿法硫酸法中的反应动力学快，反应时间短，能够快速生产出纯度较高的硫酸。
此外，湿法硫酸法中的副产物如石膏可以作为水泥原料进行利用，减少了废料排放和环境污染。
然而，湿法硫酸法的投资成本较高，设备复杂，操作难度较大，需要一定的技术实力和经验。
在比较这两种工艺时，我们可以发现每一种工艺都有其适用的特定条件。
铁铜法适用于原料资源丰富、投资成本较低、技术要求不高的地区；而湿法硫酸法适用于资源相对匮乏、环境要求高、技术实力雄厚的地区。
针对具体的生产需求和地方环境，可以选择合适的工艺。
综上所述，硫酸的生产工艺有铁铜法和湿法硫酸法两种主要的方法。
在选择工艺时，需要综合考虑原料资源、投资成本、设备要求以及环境因素等多个因素。
无论选择哪种工艺，都应该注重优化工艺流程，提高产品质量，减少能源消耗和环境污染，以实现可持续发展的目标。
硫酸工业发展史
摘要:介绍了硫酸的发展历史及运用现代先进技术生产硫酸的原料结构及产业政策,硫酸工业的重要技术进展对环境保护的影响和未来应采取的对策。
硫酸是最重要的基础化工原料之一,主要用于制造磷肥及无机化工原料,其次作为化工原料广泛应用于有色金属的冶炼、石油炼制和石油化工、橡胶工业以及农药、医药、印染、皮革、钢铁工业的酸洗等。
但是硫酸工业污染严重,硫酸工业的每一次技术进步都是在提高硫利用率的同时,减少废气、废水的排放,提高废热利用效率,做到资源利用率的最大化。
硫酸工业发展史硫酸工业已有200多年的历史。
8世纪左右，阿拉伯人干馏绿矾（FeSO4·7H2O）得到一种腐蚀性液体，该液体即为硫酸。
15世纪后半叶，B.瓦伦丁在其著作中，先后提到将绿矾与砂共热，以及将硫磺与硝石混合物焚燃的两种制取硫酸的方法。
约1740年，英国人J.沃德首先使用玻璃器皿从事硫酸生产，器皿的容积达300l。
在器皿中间歇地焚燃硫磺和硝石的混合物，产生的二氧化硫和氮氧化物与氧、水反应生成硫酸，此即硝化法制硫酸的先导。
16世纪初，在波西米亚（Bohemia）开始以硫酸铁干馏法制造发烟硫酸。
1746年，英国人J.罗巴克依照以上方法，在伯明翰建成一座6英尺（lft=0.3048m)见方的铅室，以间歇方式制造硫酸。
成为世界上最早的铅室法制酸工厂。
1805年前后，首次出现在铅室之外设置燃烧炉焚燃硫磺和硝石，使铅室法实现了连续作业。
1810年，英国人金·赫尔克开始采用连续方式焚硫，这是连续法生产硫酸的开端。
19世纪30年代，英国和德国相继开发成功以硫铁矿为原料的制酸技术。
之后，利用冶炼烟气制酸亦获成功。
第二次世界大战后，硫酸需求量迅速增加，硫酸工业发展逐渐加快。
生产技术的发展主要表现为：生产装置的大型化，开发和采用生产强度更高的新型反应技术和新型单元操作设备，生产控制自动化，节能与废热利用，新型材料的采用等。
20世纪50年代初，德国和美国同时开发成功硫铁矿沸腾焙烧技术；1964年，德国拜耳公司首先采用两转两吸技术；1971年，德国拜耳公司又首先建成一座直径4m的沸腾床转化器；1972年，法国尤吉纳-库尔曼公司建成第一座以硫磺为原料的加压法装置，装置操作压力为0.5Mp,日产酸550t(100%H2SO4)；20世纪80年代初，前苏联学者提出非稳态转化器，1982年实现工业化。
无机化工生产技术
模块一：合成氨生产1、三大步骤：原料气的制取、原料气的净化和氨的合成。
2、合成氨的原料：煤、天然气和重油。
3、半水煤气的组成：CO+H2/N2=3.1—3.2.。
4、为解决供热与制气的矛盾，可采用两种方法解决：间歇制气法和富氧空气或纯氧连续氧化法。
5、间歇式造气炉的工作循环：5个阶段为吹风、一次上吹、下吹、二次上吹和空气吹净。
6、原料气中的硫化物主要分为两大类：无机硫H2S和有机硫，如二硫化碳、硫氧化碳、硫醇和噻吩。
硫化氢含量最多。
7、脱硫方法分为湿法脱硫和干法脱硫。
湿法脱硫主要有栲胶脱硫技术、改良ADA法脱硫技术和PDS法脱硫。
干法脱硫按其性质分为三种类型：加氢转化催化剂型、吸收型或转化吸收型和吸收型；主要技术有：活性炭脱硫技术、有机硫加氢转化脱硫法和氧化锌脱硫法。
8、湿法脱硫三个基本步骤：a、在脱硫塔中脱硫剂的碱性吸收剂将原料气中的硫化氢吸收b、在再生塔中通入空气将吸收到溶液中的硫化氢氧化，以及吸收剂的循环回收c、单质硫的浮选和净化凝固。
9、基本原理：一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的过程。
这是一个需要催化剂参与的可逆、放热、等体积的化学反应。
10、变换反应催化剂：铁镁系催化剂（主要成分是氧化铁，对有机硫有较好的转化能力）、铁铬系催化剂和钴钼耐硫催化剂（不仅能耐高硫原料气，而且对有机硫有70%的转化率，有很宽的活性温度范围）。
11、耐硫变换催化剂的特点：有很好的低温活性、有突出的耐硫和抗毒性、强度高、可再硫化。
主要不足：使用前必须经过硫化处理。
12、中变催化剂的升温还原：氧化铁必须还原为四氧化三铁才具有催化活性。
13、脱碳方法分为湿法脱碳法和干法脱碳法。
湿法脱碳主要有碳酸丙烯酯脱碳法（物理吸收）、NHD脱硫脱碳（物理吸收）和改良热钾碱法（化学法）。
干法脱碳技术有变压吸附和变温吸附。
14、改良热钾碱法基本原理：碳酸钾和二氧化碳反应生成碳酸氢钾。
体积缩小、气液相放热反应；加压、降温操作有利于脱碳反应向右边移动，有利于提高溶液中碳酸钾的转化率。
硫酸钾工艺流程
硫酸钾工艺流程硫酸钾是一种重要的无机化工产品，广泛应用于肥料、矿石选矿、医药、玻璃等领域。
下面是硫酸钾的生产工艺流程的简要介绍。
硫酸钾的生产工艺通常包括以下几个步骤：选择硫酸和钾矿石为原材料，反应生成硫酸钾溶液，经过结晶、离心、干燥等处理过程得到成品。
首先，选用质量较好的硫酸和钾矿石作为原材料。
硫酸通常采用过酸化工艺来获得高浓度的硫酸，这种工艺可以提高反应速率和产品质量。
钾矿石主要是钾长石、石英钾长石以及锂钾长石等，含钾量在10%以上。
在反应步骤中，将硫酸注入反应釜中，加入适量的水和硝酸来调整反应溶液的Ph值。
然后，将钾矿石粉碎成小颗粒，与硫酸溶液混合。
反应釜内加入搅拌装置，保持反应溶液的均匀性。
反应时间一般控制在数小时到几十小时。
反应完成后，通过结晶过程将硫酸钾分离出来。
首先，将反应溶液转移到结晶盐浴中，控制温度、搅拌速度和结晶时间，使硫酸钾缓慢结晶、沉淀。
通过热过程来进一步提高结晶度，使产品质量达到要求。
经过结晶过程后，进行离心分离操作，将结晶出来的硫酸钾和母液分离。
离心后，将硫酸钾进行洗净，以去除残余的杂质。
然后，将湿硫酸钾送入干燥器中，进行干燥处理，去除水分，使产品达到标准质量。
最后得到的硫酸钾成品，可以进一步进行包装和储存。
根据不同的用途，一般以粉末、颗粒和结晶块的形式出售。
成品经过质检，满足国家相关标准后，可以进入市场销售。
总结来说，硫酸钾的生产工艺流程包括原材料选择、反应生成溶液、结晶、离心、干燥等步骤。
每一个步骤都需要严格控制操作条件和工艺参数，以确保产品质量符合要求。
随着技术的不断发展，未来的硫酸钾生产工艺可能会更加高效和环保。
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。
海川化工论坛_1.硫酸技术操作规程全解
硫酸技术操作规程一、产品说明一、产品特性:硫酸的最冲要的基本化学工业产品之一,外观为无色透明的油状液体。
广泛应用于化肥、合成纤维、国防军工、冶金、石油化工个医药工业部门。
1.硫酸的化学组成:分子式:H2SO4分子量:98.08O‖分子结构式:H O—S—OH‖O发烟硫酸分子式:H2SO4·xSO3O O‖‖发烟硫酸分子结构式:HO—S—O—S—OH‖‖O O2.硫酸的物理性质:(1)硫酸是SO3与水的化合物,其外观为一种无色透明油状液体。
(2)密度:硫酸水溶液的密度随着硫酸含量的增加而增大,至98.3%时达最大值,过后则逐渐降低,至100%硫酸时为止,发烟硫酸的密度随游离SO3含量增加而增大。
表一硫酸水溶液的密度(20℃时)图一三氧化硫水溶液在40℃时的密度变化硫酸的密度随温度的升高而减小，其密度与温度的关系数据见表二：（3）结晶温度：硫酸水溶液与烟硫酸的结晶温度随着硫酸含量的不同而在一个较大的范围内曲折波动，表三所示我厂几种不同产品硫酸及发烟硫酸的结晶温度。
（4）蒸汽压：在一定温度下硫酸溶液上总蒸汽压随硫酸含量的增大而降低，在98.3%时最低。
而发烟硫酸则随着SO3量的增大总蒸汽压值就会增加，同时，硫酸的蒸汽压随温度的升高而增大。
表四为硫酸及发烟硫酸的蒸汽总压力毫米汞柱。
硫酸水溶液的沸点是随硫酸含量的增大而逐渐上升的，直至硫酸浓度达到98.3%时，沸点338.8℃时为最大值。
过后再继续增加硫酸含量，则沸点下降。
100%硫酸的沸点为279.9℃的发烟硫酸的沸点是随游离三氧化硫含量的增加而逐渐降低至44.7℃（即三氧化硫的沸点）为止。
图二硫酸与发烟硫酸的沸点[在760m/m汞柱时]我厂硫酸产品的沸点如下：硫酸水溶液与发烟硫酸的粘度随着其中硫酸含量的不同而不同，它们都随着温度的降低而增加。
表五硫酸粘度与温度的关系（7）比热容硫酸溶液的比热随着浓度的增加而逐渐减小，至酸浓度为100%时为最小。
硫酸在石油化工生产中的应用研究
硫酸在石油化工生产中的应用研究摘要：硫酸是最重要的含氧质子酸，也是一种最活泼的二元无机强酸，具有较强的脱水性、吸水性、氧化性。
硫酸是一种生产容易、价格便宜的液体强酸。
硫酸在有机合成中广泛用作催化剂和反应物。
硫酸是一种重要的工业原料，能和绝大多数金属、金属氧化物或金属氢氧化物、金属盐、低碳有机醇等发生反应，可以进行中和反应、置换反应、复分解反应等，能生产多种硫酸盐，可用于制造药物、颜料、洗涤剂等，广泛应用于无机化工、石油化工、医药、金属冶炼以及染料等工业中。
关键词：硫酸；催化剂；氧化剂；应用引言石油化工安全生产与节能技术研究已经成为社会热点，石油生产企业要基于节能环保的大前提下，积极引入安全节能技术，以此保障系统安全性、可靠性，降低生产安全事故发生概率与成本投入，从而促进石油化工生产的经济效益与社会效益实现。
1催化剂循环系统工艺介绍从再生器流化的高温高活性低碳再生催化剂接触汽化重质原料油发生化学反应生成油气和焦碳，焦碳吸附在催化剂表面。
油气和催化剂进入沉降器旋风分离系统，将油气中携带的催化剂粉末分离出来，并在汽提蒸汽的作用下将待生催化剂携带的油气置换出来。
汽提后待生催化剂进入再生器，在高温含氧条件下，将催化剂的焦碳烧净。
恢复初始活性的再生催化剂重新进入提升管参与反应，产生的高温油气进入分馏塔底部，与返塔的油浆在人字挡板处逆流接触，进行脱过热和洗涤催化剂。
2硫酸用作催化剂2.1催化酯化反应酯化反应平行且可逆：浓\*MERGEFORMAT。
它可分为有机羧酸与乙醇反应和无机含氧酸与醇反应两类。
有机羧酸与醇的酯化反应是可逆的，但反应一般不完全。
根据反应平衡原理，为了提高酯的收率，常使反应物的一个组分过量或从产物中分离出一种组分，使反应朝着正方向进行。
一般反应很慢，浓硫酸常用作催化剂，具有吸水性，硫酸可使羧酸的羰基基体质子化，增强羰基碳的亲电性，加快反应速度。
同时，还能除去副产物水，提高酯收率。
2.2贵金属Pd基催化剂贵金属Pd和Pt及其合金等材料对CC键、C≡C键等不饱和键具有良好的选择性加氢催化性能，因而成为催化领域的研究热点。
硫酸在石油化工生产中的应用研究
硫酸在石油化工生产中的应用研究发布时间：2022-02-16T03:32:59.502Z 来源：《防护工程》2021年28期作者：张可义[导读] 一直到目前主流的接触法制备硫酸，这其中的发展历史正是我们需要去了解的。
濮阳市盛源石油化工（集团）有限公司河南濮阳 457500摘要：硫酸是最重要的含氧质子酸，也是一种最活泼的二元无机强酸，具有较强的脱水性、吸水性、氧化性。
硫酸是一种生产容易、价格便宜的液体强酸。
硫酸在有机合成中广泛用作催化剂和反应物。
硫酸是一种重要的工业原料，能和绝大多数金属、金属氧化物或金属氢氧化物、金属盐、低碳有机醇等发生反应，可以进行中和反应、置换反应、复分解反应等，能生产多种硫酸盐，可用于制造药物、颜料、洗涤剂等，广泛应用于无机化工、石油化工、医药、金属冶炼以及染等工业中。
基于此，本篇文章对硫酸在石油化工生产中的应用进行研究，以供参考。
关键词：硫酸；石油化工生产；应用分析引言硫酸是一种具有强烈氧化性与腐蚀性的无机强酸，同时也是当今工业生产中的重要原料与产品。
硫酸被人们誉为“化学工业之母”，在国民生产中占有举足轻重的地位。
通常，一个国家的硫酸生产能力代表了一个国家化学工业水平的高低。
硫酸从公元二世纪开始被人们制得，十八世纪开始真正意义上的工业化生产，到十九世纪，其生产工艺趋于完善。
从最原始的土室法发展到后来的硝化法、铅室法、塔式法，一直到目前主流的接触法制备硫酸，这其中的发展历史正是我们需要去了解的。
1硫酸制备技术变迁1.1硝化法在制取原理上，土室法通过蒸馏胆矾制取硫酸，而硝化法则是通过燃烧硫磺和硝石的混合物制取硫酸。
硝化法最早是由荷兰化学家、发明家德莱贝尔创造的。
瓦德的硫酸制取工艺可表述为：在40～50加仑的球形广口玻璃瓶中加入少量水，并在瓶中放置一个小粗陶器罐，罐上放置一铁盘，内放硫磺和硝石的混合物，用赤热的小铁铲点燃混合物后用木塞将瓶口塞紧，经过一段时间后，重复操作，直至达到所需浓度的硫酸。
硫酸转化器装配图_第四章硫酸生产技术
第四章硫酸生产技术知识目标：●掌握硫铁矿沸腾焙烧、炉气的净化及干燥原理；●掌握主要工艺条件及典型工艺流程；●掌握二氧化硫催化氧化的化学平衡及动力学；●理解三氧化硫吸收的基本原理；工艺流程及尾气治理；硫铁矿焙烧过程的物料衡算。
●了解硫酸的性质和用途；制酸用原料。
能力目标：●能分析主要工艺条件、化学平衡及动力学能力；●能进行硫铁矿焙烧过程的物料衡算及热量衡算；●能看懂工艺流程图、主要设备图、设备布置图；●能绘制工艺流程图及主要静止设备简图；●能理解运用相关的技术资料、技术文件、图纸，能写一般的技术总结和合理化建议。
第一节概述一、硫酸的性质、产品规格及用途硫酸纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈强酸性，强吸水性，可以与水以任意比混合，并放出大量的热。
硫酸的结晶温度、密度、沸点、蒸汽压以及粘度随着硫酸浓度的不同而变化。
硫酸是无机强酸，腐蚀性很强，化学性质很活泼。
查一查硫酸的结晶温度、密度、沸点、蒸汽压以及粘度等物理性质随着硫酸浓度有何变化规律？硫酸能够发生哪些化学反应？硫酸用途非常广泛，查一查硫酸的产品规格，在工业中有那些用途？二、生产硫酸的原料生产硫酸的原料主要有硫铁矿、硫磺、硫酸盐、冶炼烟气及含硫化氢的工业废气等。
（一）硫铁矿硫铁矿是当前硫酸生产最主要的原料，我国50%以上的硫酸是以硫铁矿为原料生产的。
硫铁矿主要成分是FeS2，一般富矿含硫30％～48％，贫矿含硫在25％以下。
将硫铁矿原料处理后，加入沸腾焙烧炉，通入空气氧化焙烧，产生的二氧化硫气体经净化后进入转化器转化为三氧化硫，再经酸吸收，制得硫酸成品。
（二）硫磺将硫磺经熔融、焚烧产生二氧化硫气体，经废热锅炉、过滤器，再经通入空气氧化为三氧化硫，再经冷却、酸吸收，制得酸成品。
硫磺原料纯度高、工艺过程简单，不需要复杂的净化工段及废水、废渣治理。
炉气中SO2与O2的含量相应提高，从而提高生产能力。
（三）硫酸盐硫酸盐还原消耗大量的燃料，硫酸厂与水泥厂联合生产，可以节省能源、降低成本，对发展我国硫酸和水泥工业具有重要意义。
工业制硫酸
目录一．硫酸简介................................................................................................. - 1 -1.1 硫酸的应用 ....................................................................................... - 1 -1.2 硫酸的发展过程................................................................................. - 1 -1.2.1 早期的硫酸生产 ........................................................................ - 1 -1.2.2硝化法的兴衰............................................................................ - 2 -1.2.3 接触法 .................................................................................... - 2 -1.2.4 近现代发展.............................................................................. - 3 -1.2.5硫酸工业简史............................................................................ - 3 -1.2.6 中国硫酸工业的发展................................................................. - 4 -二．硫酸的工业制备 ....................................................................................... - 4 -2.1 接触法制硫酸..................................................................................... - 4 -2.2 SO2气体的制取 .................................................................................. - 7 -2.4 SO3的吸收转化工序.......................................................................... - 8 -2.5废渣及废气处理................................................................................ - 10 -2.5.1硫酸渣.................................................................................... - 10 -2.5.2硫酸渣处理 ............................................................................. - 11 -2.5.3尾气中的二氧化硫回收............................................................. - 16 -一．硫酸简介1.1 硫酸的应用硫酸是一种重要的基本化工原料，是化学工业中最重印染、无机盐要的产品，主要用于制造无机化学肥料，其次作为基础化工原料用于有色金属的冶炼、石油精炼和石油化工、纺织工业、某些无机酸和有机酸、橡胶工业、油漆工业以及国防军工、农药医药、制革、炼焦等工业部门，此外还用于钢铁酸洗。
硫酸铝生产工艺技术
硫酸铝生产工艺技术
硫酸铝是一种重要的无机化工原料，在各个领域都有广泛的应用。
它主要由铝矾土经过矿浆浸出、煮沸结晶和分离结晶等工艺步骤得到。
以下是硫酸铝的生产工艺技术的简要介绍。
首先是铝矾土的矿浆浸出。
铝矾土是硫酸铝的主要原料，矿浆浸出是将铝矾土与氧化钙和硫酸混合后反应生成硫酸铝的过程。
该步骤需要在高温高压条件下进行，可以使用自动化控制系统进行操作，保证生产过程的安全性和稳定性。
其次是煮沸结晶。
在这一步骤中，通过加热反应液使其达到沸腾状态，将其中的杂质逐渐去除，从而得到较为纯净的硫酸铝结晶体。
控制煮沸时间和温度，以及对反应液进行过滤和清洗等操作，可以提高产品纯度。
最后是分离结晶。
在这一步骤中，将硫酸铝结晶体与溶液进行分离，得到纯净的硫酸铝产品。
分离结晶过程中，可以采用离心机、过滤器等设备进行分离，同时根据产品的不同要求进行后处理，例如干燥、研磨、包装等。
在硫酸铝的生产过程中，还需要注意环境保护和能源节约。
通过设置合理的废气和废水处理系统，对产生的废气和废水进行处理和回收利用，达到减少污染和资源有效利用的目的。
同时，在生产过程中还应合理配置能源，提高能源利用效率，减少能源消耗，降低生产成本。
总之，硫酸铝的生产工艺技术较为复杂，需要进行多道工序的
控制和处理。
合理的工艺流程和设备配置，以及严格的质量控制，可以保证产品的质量稳定性和市场竞争力。
同时，注重环境保护和资源节约，符合可持续发展的原则，将能够为企业创造更好的经济和社会效益。
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。
6
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
无机化工生产技术知到章节答案智慧树2023年内蒙古化工职业学院
无机化工生产技术知到章节测试答案智慧树2023年最新内蒙古化工职业学院绪论单元测试1.被称为现代化学工业领头羊的是（）参考答案:合成氨第一章测试1.工业上根据所用气化剂的不同将煤气分为多种，以下哪种煤气是合成氨专用( )参考答案:半水煤气2.水煤气是以水蒸汽为气化剂所制得的煤气，其主要成分是( )参考答案:CO和H23.以煤为原料，水蒸汽为气化剂时的制气反应是( )参考答案:吸热反应4.间歇法制气时制气阶段利用蒸汽将炉底及下部管道中煤气排净是( )参考答案:蒸汽二次上吹5.低压法合成氨操作压力是（）参考答案:10-15MPa6.合成氨的原料气是 ( )参考答案:氮气;氢气7.合成氨生产过程主要包括的生产步骤( )参考答案:原料气的制取;氨的合成;原料气的净化8.影响水煤浆气化的主要因素有( )参考答案:水煤浆浓度;气化温度及压力;氧煤比9.根据煤在炉内的运动方式，连续气化可分为( )参考答案:流化床粉煤气化;气流床煤浆气化;固定床鲁奇加压气化10.多喷嘴对置式汽化炉组成是( )参考答案:燃烧室;激冷室;灰渣锁斗11.煤气化生产半水煤气时，加入一定量的空气或氧气的目的是使碳和氧之间发生反应，放出大量热，为制气反应提供能量( )参考答案:对12.半水煤气是合成氨专用原料气（）参考答案:对13.生产半水煤气的方法有间歇制气法和富氧空气或纯氧连续气化法（）参考答案:对14.间歇式气化法生产半水煤气的优势是技术成熟、生产能力大（）参考答案:错15.固定床煤气发生炉中水夹套的主要作用是产生水蒸气（）参考答案:错第二章测试1.合成氨原料气中常见的硫化物主要以（）形式存在。
参考答案:二硫化碳;硫化氢;硫氧化碳2.以煤为原料水煤浆气化法制得的合成氨原料气中气体成分有（）。
参考答案:一氧化碳;二氧化碳;硫化氢;氢气3.湿法脱硫技术只对硫化氢有高效的脱除作用。
（）参考答案:错4.通常所说的合成氨原料气脱硫主要是指脱除原料气中的二氧化硫。
硫酸提浓技术在化工生产过程中的应用
硫酸提浓技术在化工生产过程中的应用
硫酸提浓技术是化工生产过程中常用的一种技术，通过这种技术可以将硫酸浓度提高
到更高的水平，从而满足不同生产工艺的需求。
在化工生产过程中，硫酸提浓技术被广泛
应用于磷化工、钼酸盐工业、无机盐生产等领域，起到了非常重要的作用。
本文将介绍硫
酸提浓技术的原理、应用及其在化工生产中的作用。
硫酸提浓技术是利用蒸馏等方法将稀硫酸中的水分去除，从而提高硫酸的浓度。
一般
来说，常见的硫酸提浓工艺有多效蒸馏、闪蒸提浓、蒸馏提浓、膜提浓等方法。
多效蒸馏
是一种常用的硫酸提浓方法，它通过多级蒸馏的方式，逐渐去除硫酸中的水分，从而提高
硫酸的浓度。
膜提浓技术是一种较新颖的硫酸提浓技术，通过膜分离的方式，在不加热的
情况下将硫酸中的水分分离出来，实现提浓的目的。
不同的硫酸提浓技术有着各自的特点
和适用范围，化工生产中可以根据实际需要选择合适的提浓技术。
在化工生产中，硫酸提浓技术被广泛应用于磷化工、钼酸盐工业、无机盐生产等领域。
磷化工是硫酸提浓的重要应用领域之一。
在磷化工中，硫酸提浓技术被用于磷酸生产、磷
酸盐生产等工艺中，通过提高硫酸的浓度，可以提高磷酸生产的效率和产品质量，降低生
产成本。
硫酸提浓技术还被广泛应用于钼酸盐工业。
在钼酸盐生产中，硫酸提浓可以提高
硫酸浓度，使得相应的工艺反应达到更高的转化率，提高产品的产率和质量。
无机盐生产
中也经常会用到硫酸提浓技术，通过提高硫酸浓度，可以降低无机盐生产中的能耗和原材
料消耗，提高生产效率和产品质量。
硫酸的制备方法
硫酸的制备方法硫酸（H2SO4）是一种重要的无机化合物，常用于化学工业中。
它是一种强酸，具有广泛的应用，特别是在石油、化工、冶金、医药等行业中。
本文将介绍硫酸的主要制备方法。
一、硫酸的生产方法硫酸的生产方法主要有两种：接触法（接触过程发生在升温的条件下）和铁法（利用铁精矿或硫化铁作为原料，氧化生成二氧化硫）。
1. 接触法接触法是硫酸的主要生产方法之一。
其制备过程经历三个主要步骤：燃烧、转化和吸收。
首先，将硫矿（硫化铁）精矿与空气混合燃烧，生成二氧化硫气体：FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2接着，硫磺磷酸催化下的氧化反应将二氧化硫气体转化为三氧化硫：2SO2 + O2 → 2SO3最后，SO3与硫酸液混合反应，生成硫酸：SO3 + H2SO4 → H2S2O7将H2S2O7稀释后便得到浓硫酸。
整个接触法的过程需要高温和高压条件下进行。
2. 铁法铁法是制备硫酸的另一种方法。
它利用硫化铁矿或铁精矿（FeS2）作为原料，在高温下氧化生成二氧化硫气体。
该方法一般包括以下步骤：首先，将硫化铁矿或铁精矿煅烧，生成FeO和SO2：2FeS2 + 11O2 → 2FeO + 4SO2然后，将FeO再次氧化为Fe2O3：2FeO + O2 → 2Fe2O3接着，再次与SO2反应，生成三氧化硫：2SO2 + O2 → 2SO3最后，将SO3稀释后便得到浓硫酸。
二、硫酸的应用领域硫酸是一种重要的化学原料，在许多领域有广泛的应用。
1. 化学工业硫酸是许多其他化学物质的制备原料。
它可用于生产化学肥料、杀虫剂、染料、合成纤维、塑料、橡胶、涂料等。
2. 冶金工业硫酸在冶金工业中被广泛应用。
例如，在提炼铜、锌和镍等金属的过程中，硫酸用于浸出锌矿、铜矿和镍矿。
此外，硫酸还可用于除铁、铜、锌和焦化等金属的氧化。
3. 医药行业硫酸在医药行业中也有多种应用。
它可以作为药物的配方成分，用于制造药片、注射液和外用药物。
此外，硫酸也被用于医疗设备的清洗和消毒。
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2.理解：沸腾焙烧工艺条件的选择及工艺流程；沸腾焙烧 炉及二氧化硫转化器的基本结构；二氧化硫转化器的操作 分析。
3.了解：硫酸的性质、生产方法；三氧化硫吸收尾气处理 的方法。
4
第一节 概述
一、硫酸性质
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一、硫铁矿焙烧的基本原理
纯硫酸(H2SO4)为无色透明油状液体，几乎比水重一 倍，相对密度1.8269，不易挥发，溶于水时放热，有比较 强的腐蚀性和脱水性。
硫酸是重要的基本化学工业原料。在化肥、冶金、国防、 有机合成、石油炼制等工业都有广泛用途。
工业生产的硫酸指SO3和以H2O一定比例混合的溶液， 而发烟硫酸是其中SO3和H2O摩尔比大于1的溶液，发烟硫 酸由于SO3蒸气压较大，暴露在空气中能释放出SO3，和 空气中的水蒸气迅速结合并凝聚成酸雾而得名。硫酸浓度 以含的H2SO4质量分数表示，而发烟硫酸浓度以所含游离 SO3或总SO3的质量分数表示。
10
1 概述
不论采用何种原料、何种工艺和设备，以上三个工序 必不可少，除三个基本工序外，再加上原料的贮存与加工， 含二氧化硫气体的净化，成品酸的贮存于计量，三废处理等 工序才构成一个接触法硫酸生产的完整系统。
实现上述这些工序所采用的设备和流程随原料种类、 原料特点、建厂具体条件的不同而变化，主要区别在于辅助 工序的多少及辅助工序的工作原理。
15
一、硫铁矿焙烧的基本原理
2.焙烧速率
硫铁矿的焙烧是气-固非均相反应过程，反应是在气固 两相的接触表面上进行，整个反应过程由一系列反应步 骤组成：FeS2的分解；氧向硫铁矿表面扩散；氧与FeS反 应；生成的SO2由矿粒表面向气流主体扩散。另外还存在 着硫磺蒸汽向外扩散及氧与硫的反应等。
由前述硫铁矿的焙烧反应分两步进行的，为了提高 焙烧的反应速率，应该研究上列反应中哪一步反应是整 个过程的控制步骤。根据实验测得的结果，硫化亚铁的 焙烧反应速率是整个焙烧过程的控制步骤。
焙烧反应的总反应式：
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 +8SO2 当空气过剩量小时，则生成Fe3O4，固态物质呈黑色； 总反应式：
3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 +6SO2
14
一、硫铁矿焙烧的基本原理
上述反应中硫与氧反应生成的二氧化硫及过量氧、 氮和水蒸气等气体统称为炉气
铁与氧生成的氧化物及其他固态物质统称为烧渣。
11
1 概述
硫化氢制酸是一典型的无辅助工序的过程，硫化氢燃烧后 得到无催化剂毒物的二氧化硫气体，可直接进入后续转化 和吸收工序。
硫磺制酸，如使用高纯度硫磺作原料，整个制酸过程只设 空气干燥一个辅助工序。
冶炼烟气制酸和石膏制酸，焙烧处于有色冶金和水泥制作 过程之中，所得二氧化硫气体含有矿尘、杂质等，因而需 在转化前设置气体净化工序。
工业硫酸简易流程图
除去杂质气体、 粉尘、水
硫铁矿 制取二 氧化硫 原料气
二氧化 硫炉气 净化与
干燥
二氧化 硫的催 化氧化
尾气处理
三氧化 硫的吸 收
硫酸
1
硫酸
1 认识硫酸工业 2 硫铁矿制取二氧化硫炉气 3 炉气的净化与干燥 4 二氧化硫的催化氧化 5 三氧化硫的吸收及尾气的处理
3
学习目标： 1.掌握：硫铁矿焙烧的基本原理；炉气净化与干燥的原理
6
第一节 概述
二、硫酸的生产方法
硫酸的工业生产方法主要有两种方法，即亚硝基法和接触法。
亚硝基法又称硝化法:以硫璜或含硫矿石（如黄铁矿）为 原料，在焚矿炉中燃烧成二氧化硫，除去尘埃，再和硝酸蒸 气（氮的氧化物）相混，借助氮的氧化物的交替氧化作用和 还原作用使二氧化硫氧化成三氧化硫，最后被水（或稀硫酸） 吸收而成硫酸成品。
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1 概述
由反应式可知，接触法硫酸生产过程分为三个工序： ⑴由含硫原料制取二氧化硫气体，实现这一过程需将含硫 原料焙烧，故工业上称为“焙烧工序”； ⑵将含二氧化硫和氧的气体催化转化为三氧化硫，工业上 称为“转化工序”； ⑶将三氧化硫与水结合成硫酸，实现这一过程需将转化所 得三氧化硫气体用硫酸吸收，工业上称为“吸收工序”。
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第一节 概述
➢ 1.结晶温度:
93.3%硫酸：-38℃（最低） 99%硫酸：+5.5℃（最高）
➢ 2.硫酸密度:
硫酸水溶液的密度随硫酸含量的增加而增大，于 98.3%时达到最大，过后则递减。
➢ 3.硫酸的沸点:
硫酸水溶液的沸点随硫酸含量的增加而增大，于 98.3%时达到最高（383.3℃），过后则递减。
硫铁矿制酸是辅助工序最多且最有代表性的化工过程。前 述的原料加工、焙烧、净化、吸收、三废处理，成品酸贮 存和计量工序在该过程中均有。
12
2 硫铁矿制取二氧化硫炉气
一、硫铁矿焙烧的基本原理 1.焙烧反应
硫铁矿的焙烧主要是矿石中的FeS2与空气中的氧反应， 生成SO2炉气。焙烧反应分两步进行： 第一步：硫铁矿在高温下受热分解为硫化亚铁和硫
铅室法和塔式法因其各自的缺点，而逐步被接触法取 代。
主要介绍接触法制硫酸工艺
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1 概述
接触法制硫酸工艺
由于硫磺及硫化物在空气中易于燃烧，并生成SO2，即 S + O2→SO2
并在此基础上，使SO2催化氧化，即可获得SO3，即 2 SO2 + O2→2SO3
硫酸是SO3和H2O化合后的产物，即 2SO3 + H2O→H2SO4
S O2( 高温 ) SO2 SO2 NO2 SO3 NO SO3 H 2O H 2铅室法和塔式法两种
铅室法始于18世纪，因设备庞大，生产强度低，需用 大量铅，成品酸浓度仅达65%。
塔式法是在铅室法的基础上发展起来的，也因与铅室 法一样，制备的硫酸浓度低（产品浓度达75%） 、杂质 含量高。
2FeS2=2FeS+S2 第二步：硫蒸气的燃烧和硫化亚铁的氧化反应，分解得到硫 蒸汽与氧反应，即瞬间生成二氧化硫
S2 + O2 = SO2
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一、硫铁矿焙烧的基本原理
硫铁矿分解出硫后，剩下的硫化亚铁逐渐变成多孔性物 质，继续焙烧，当空气过剩量大时，最后生成红棕色的固态 物质三氧化二铁。
4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 +4SO2