化工工艺学3章
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• SO2催化氧化成SO3后，送入吸收工序用发烟硫酸或浓硫酸吸收，吸 收过程可写为：
• nSO3(g) + H2O(l) = H2SO4(aq) + (n-1)SO3(aq) • n>1时生成发烟硫酸， n=1时生成无水硫酸, n<1时生成含水硫酸。
• 3.1.5.1 发烟硫酸吸收过程的原理和影响因素
2 酸雾的形成和清除
• 酸雾的形成
• 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。当气相中硫酸蒸汽压大于其
饱和蒸汽压时，硫酸蒸汽就会冷凝。实际情况是，洗涤过程中降
温速度很快，气相中硫酸分压迅速增加，很快就可达到饱和。其
过饱和度定义为
S
pH 2 SO4
/
3.1.5.4 生产浓硫酸的吸收流程
• 一种普遍采用的一次吸收流程如 图3.26。
• 转化气从塔底送入，浓硫酸从塔 顶喷淋。进塔气温度140~160°C， 喷淋酸温控制在50°C以下，出塔 酸温用喷淋量控制，使出塔酸温 <70°C。
• 吸收酸同样要冷却和稀释后循环。
图 3.26
3.1.6 三废治理与综合利用 Father and integrated utilization of
• 用发烟硫酸吸收SO3的过程为物理过程，吸收速率主要取决于推动 力p(pSO3- p*SO3 )。
3.1.5.2 浓硫酸吸收过程的基本原理和影响因素 • 1 吸收酸浓度
• 用浓硫酸吸收时，不能仅看SO3的平衡分压，其主要原因与酸雾生 成有关。酸浓度较低时，虽然SO3平衡分压低，但水的平衡分压却 上升。气相中水含量越高，SO3与水汽形成酸雾的机会就越多。酸 雾是很难分离的，形成后必定要排放不少因而造成酸的损失和环境 污染。
the three exhausts
• 三废指废渣、废水、废气。 • 3.1.6.1 尾气中有害物的处理
• 尾气中主要有SO2，极少量SO3及酸雾。
• 当用两转两吸流程时，转化率达到99.75%以上时，废气可不处理，直 接排放。所以两转两吸流程现在广泛被采用。
氨－酸法处理尾气的基本原理如下：
• SO2(g) + 2NH3•H2O(aq) = (NH4)2SO3(aq) + H2O
• 1 氧化焙烧 • 氧过量，使硫铁矿完全氧化，主要反应为
•
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
• 焙烧过程为： 硫铁矿＋空气
沸腾焙烧炉风
废热锅炉
旋除尘
电除尘
炉气精制
• 炉床温度约 800~850°C 炉顶温度 900~950°C
• 炉底压力 • 出炉气SO2
10-15kPa 13%~13.5%
• 当硫酸浓度大于98.3%时，水的平衡分压很低，接近于零。但SO3平 衡分压很高，吸收不完全。所以通常选吸收酸浓度为98.3%，可得 到最大的吸收率。在25°C时，SO3,H2O,H2SO4的平衡分压均接近0， 若进入吸收系统的气体干燥，可使吸收率达到99.95%。
3.1.5.3 生产发烟硫酸的吸收流程
• 上述反应的总反应式：
H>0 H<0 H<0
•
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 +8SO2
•
H= -3411kJ/mol
• 若氧气不足，还有生成Fe3O4的反应：
•
3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 +6SO2
•
H= -2435kJ/mol
• 3.1.2.2 沸腾焙烧
1 沸腾焙烧炉的结构和操作
3.1.3 炉气的净化与干燥 Purification and dryness of SO2 gases
• 焙烧炉气除尘后，一些砷氧化物、硒氧化物和氟化物可使SO2转 化催化剂中毒，腐蚀管道。要除去后才能进入下工序。
• 3.1.3.1 炉气的净化
• 1 砷和硒的清除
• 三氧化二砷和二氧化硒常用水或稀硫酸洗涤炉气来清除。从表3.2 可以看出，两者饱和蒸汽压随温度下降显著降低。温度降到 50°C以下气相中含量已经很少。洗涤形成的固体颗粒，形成酸 雾凝聚中心，在除雾器可以将其除去。
２HNO3＋NO = 3NO2＋H2O
(12)
当气体中NO的氧化度达到70％80％时，即可进行吸收制酸
操作。
3.2.2.3 氮氧化物气体的吸收
NO + NO2 ＝ N2O3 H= -40.2kJ/mol (10)
2NO2 ＝ N2O4
H = -56.9kJ/mol (11)
• NO无色，微溶于水。NO2棕红色，与水反应生成硝酸，气态的NO2在 低温下会部分迭合成无色的N2O4。常温下N2O3容易分解成NO和NO2。 氮的氧化物有毒，每立方米空气中不能超过5mg。
p* H 2 SO 4
• 由于硫酸冷凝成雾，雾滴上的饱和蒸汽压与平面液上的饱和蒸汽 压不一样。故实际判断条件是临界过饱和度S´。
ln S
ln
pH 2 SO 4
/
p* H 2 SO 4
2M rRT
• 酸雾的清除
• 酸雾雾滴的直径很小，很难除去，洗涤时只 有小部分被酸吸收，大部分只能在后续的电 除雾器中除去。电除雾器的原理与电除尘器 一样，只不过是除去液态雾滴罢了。
3．氨氧化工艺条件的选择
• 主要因素有氨氧化率，生产强度和铂损失。
• （1）温度
• 温度越高，催化剂的活性也越高。生产实践证明，要达到96% 以上的 氨氧化率，温度不得低于780℃。温度太高,铂的损失和副反应加剧。常 压下氨氧化温度取780~840℃。压力增高时，操作温度可相应提高，但 不应超过900℃。
3.1 硫酸
接触法主要步骤
含硫原料 原料气的制备 含二氧化硫炉气
炉气净制 净化炉气
二氧化硫转化
含三氧化硫气体 吸收成酸 硫酸
3.1.2 从硫铁矿制二氧化硫炉气
• 3.1.2.1 硫铁矿的焙烧
• 1 硫铁矿的焙烧反应
•
2FeS2 = 2FeS + S2
•
S2 + O2 = SO2
源自文库
•
4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 +4SO2
3.1.4 二氧化硫的催化氧化 Catalyze-oxidation of SO2
3.1.4.1 化学平衡和平衡转化率
化学反应： SO2(g) + 0.5O2(g) = SO3(g) 3.1.4.2 二氧化硫催化氧化动力学 催化剂 目前主要用钒催化剂作二氧化硫催化氧化反应的催 化剂。其主要成份为V2O5(6~12%) ,另外还有氧化 钾、氧化钠作助催化剂，以二氧化硅作载体。
４HNO3 4NO2 + O2 + H2O
（1）
释放出的NO2溶于硝酸而呈黄色。
硝酸能以任意比例溶解于水，并放出稀释热。
3.2.2 稀硝酸生产过程
• 1．氨氧化反应
• 氨和氧可进行下面三个反应：
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O ΔH1 = -907.28kJ/mol (2) 4NH3 + 4O2 2N2O + 6H2O ΔH2 = -1104.9kJ/mol (3) 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O ΔH3 = -1269.02kJ/mol (4)
• 2 磁性焙烧
• 控制进氧量，使过量氧较少，反应为
•
3FeS2+8O2 = Fe3O4 + 6SO2
•
3Fe7S8 +38O2 = 7Fe3O4 + 24SO2
• 焙烧后使渣中主要为磁性铁，以作炼铁的原料。
• 特点：炉气中二氧化硫含量高，三氧化硫含量低，低品位 硫铁矿也可得到较好的炼铁原料。焙烧温度约900°C左右。
• 通常处理办法有： • 加碱中和：加石灰石等碱性物质中和并将砷氟等有害物质除去。 • 硫化中和：主要用于冶炼烟气产生的污酸处理。一般要先除去铅
再经硫化除去铜和砷，最后再中和清液达标排放。
3.2 硝 酸 (Nitric acid)
3.2.1 概 述
纯硝酸（100％HNO3）为无色液体，可使动物窒 息,有刺激性气味，常温下能分解：
• 标准发烟硫酸含游离SO320%，H2SO480%。若按100%无水硫酸折算， 其浓度为104.5%。
• 二次吸收流程如图2-33。一次吸收用发烟硫酸，二次吸收用98.3%的浓 硫酸，以保证吸收率。
• 注意：吸收流程中由于吸收后酸温升高，所以设有酸冷却器，并且循环 酸还要稀释以保持操作稳定。
图 3.25
• （2）压力
• 氨氧化反应实际上可视为不可逆反应，压力对于NO产率影响不大，但 加压有助于反应速度的提高。一般加压氧化压力0.3~0.5MPa，综合法 流程中氨氧化为常压，NO2吸收为加压，以兼顾两者之优点。
3.2.2.2一氧化氮的氧化
只有NO2才能被水吸收制得硝酸。NO的氧化反应如下：
2NO + O2 ＝ 2NO2 H= -112.6kJ/mol (9)
• 吸收过程中，(NH4)2SO3浓度下降，吸收能力下降，因此要不断补充氨， 保持操作稳定。
•
NH3(g) + NH4HSO3 = (NH4)2SO3
• 为了保持亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的比例稳定，要移出部分母液去分解。
3.1.6.3 污酸污水污液的处理
• 前面已谈到，生产过程中必定有废酸、废水和废液，并且其中可 能含有少量砷、硒、氟等。绝不能随便排放，必须处理达标后才 能排放。若污水量大，治理成本较高，所以目前都推广环保型两 转两吸工艺。
• 降温加压有利于NO氧化反应进行。反应(10)在0.1s内, 反应(11)在10-4s 内便可分别达到平衡。
• 重要反应(9)较慢，它决定了全过程进行的速度。
• 干法氧化是使气体在氧化塔内充分地停留，从而达到氧化 的目的。
• 湿法氧化是将气体通入塔内，塔中用较浓的硝酸喷淋。NO 与O２在气相空间、液相内以及气液相界面上均可进行氧化， 同时大量喷淋酸可以移走氧化时放出的热量，加速反应。 硝酸的存在使下反应发生。
• (NH4)2SO3(aq) + SO2(g) + H2O = 2NH4HSO3(aq)
• 同时，尾气中少量SO3及酸雾发生下列反应：
• 2(NH4)2SO3+ SO3+ H2O = 2NH4HSO3 + (NH4)2SO4
•
2(NH4)2SO3+ O2= 2(NH4)2SO4
•
2NH3•H2O + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2H2O
3 两次转化两次吸收流程
• 两转两吸流程的特点： • (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°C左右才能进行转化反应；(5)动力消耗增加。
• 二次转化的最终转化率计算： x f x1 (1 x1 ) x2
3.1.3.3 炉气的干燥
• 1 干燥原理和工艺条件
• 吸收酸的浓度
• 平衡时硫酸浓度与液面上的水蒸气分压的关系如图3.9。硫酸浓度增大， 平衡水蒸气分压降低。
• 在40°C时，92％硫酸溶液上的水蒸气分压只有2.7Pa. (此时纯水的饱和 蒸汽压为7.9kPa)。
• 硫酸浓度大于80%后，SO2的溶解度增大很快，气相中的SO3也容易与 水蒸气形成酸雾。两方面都使S的损失增多。所以也不宜追求过高的硫 酸浓度。通常以93%~95%的硫酸为干燥剂。这种硫酸由于冰点低，还 可避免冬季低温时硫酸的结晶现象。
• 2．氨氧化催化剂
• 氨氧化催化剂有两大类： • 一类是铂系催化剂； • 一类是非铂系催化剂 • (1) 铂系催化剂
• 铂系催化剂以金属铂为主体，价格昂贵，催化活性最好，机械性能 和化学稳定性良好，易再生，容易点燃，操作方便，在硝酸生产中 得到广泛应用。
• 因铂难以回收，铂系催化剂不用载体。工业上将其做成丝网状。新 铂网表面光滑、有弹性，但活性不好，在使用前需要进行“活化” 处理，即用氢火焰进行烘烤，使之疏松、粗糙，以增大接触面积。
典型沸腾焙烧炉结构如图3.2。下 部为沸腾区，中部为扩散区，上 部为焙烧空间。沸腾区耐火砖较 厚。而上部耐火砖较薄，这是为 了减小炉内与钢壁的温度差，减 小二氧化硫在壁上凝结，从而减 小腐蚀。
图 3.2
3.1.2.3 几种焙烧方法
• 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。
• 因为一次转化后将SO3吸收掉，SO2浓度降低，相应O2含量高，O2/SO2 比例高，平衡转化率高，反应速度快。所以只需少量催化剂就可保证
转化率达到95%以上。若一次转化x1=0.90
•
xf=0.9+(1-0.9)×0.95=0.995
3.1.5 三氧化硫的吸收 Absorption of SO3
• nSO3(g) + H2O(l) = H2SO4(aq) + (n-1)SO3(aq) • n>1时生成发烟硫酸， n=1时生成无水硫酸, n<1时生成含水硫酸。
• 3.1.5.1 发烟硫酸吸收过程的原理和影响因素
2 酸雾的形成和清除
• 酸雾的形成
• 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。当气相中硫酸蒸汽压大于其
饱和蒸汽压时，硫酸蒸汽就会冷凝。实际情况是，洗涤过程中降
温速度很快，气相中硫酸分压迅速增加，很快就可达到饱和。其
过饱和度定义为
S
pH 2 SO4
/
3.1.5.4 生产浓硫酸的吸收流程
• 一种普遍采用的一次吸收流程如 图3.26。
• 转化气从塔底送入，浓硫酸从塔 顶喷淋。进塔气温度140~160°C， 喷淋酸温控制在50°C以下，出塔 酸温用喷淋量控制，使出塔酸温 <70°C。
• 吸收酸同样要冷却和稀释后循环。
图 3.26
3.1.6 三废治理与综合利用 Father and integrated utilization of
• 用发烟硫酸吸收SO3的过程为物理过程，吸收速率主要取决于推动 力p(pSO3- p*SO3 )。
3.1.5.2 浓硫酸吸收过程的基本原理和影响因素 • 1 吸收酸浓度
• 用浓硫酸吸收时，不能仅看SO3的平衡分压，其主要原因与酸雾生 成有关。酸浓度较低时，虽然SO3平衡分压低，但水的平衡分压却 上升。气相中水含量越高，SO3与水汽形成酸雾的机会就越多。酸 雾是很难分离的，形成后必定要排放不少因而造成酸的损失和环境 污染。
the three exhausts
• 三废指废渣、废水、废气。 • 3.1.6.1 尾气中有害物的处理
• 尾气中主要有SO2，极少量SO3及酸雾。
• 当用两转两吸流程时，转化率达到99.75%以上时，废气可不处理，直 接排放。所以两转两吸流程现在广泛被采用。
氨－酸法处理尾气的基本原理如下：
• SO2(g) + 2NH3•H2O(aq) = (NH4)2SO3(aq) + H2O
• 1 氧化焙烧 • 氧过量，使硫铁矿完全氧化，主要反应为
•
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
• 焙烧过程为： 硫铁矿＋空气
沸腾焙烧炉风
废热锅炉
旋除尘
电除尘
炉气精制
• 炉床温度约 800~850°C 炉顶温度 900~950°C
• 炉底压力 • 出炉气SO2
10-15kPa 13%~13.5%
• 当硫酸浓度大于98.3%时，水的平衡分压很低，接近于零。但SO3平 衡分压很高，吸收不完全。所以通常选吸收酸浓度为98.3%，可得 到最大的吸收率。在25°C时，SO3,H2O,H2SO4的平衡分压均接近0， 若进入吸收系统的气体干燥，可使吸收率达到99.95%。
3.1.5.3 生产发烟硫酸的吸收流程
• 上述反应的总反应式：
H>0 H<0 H<0
•
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 +8SO2
•
H= -3411kJ/mol
• 若氧气不足，还有生成Fe3O4的反应：
•
3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 +6SO2
•
H= -2435kJ/mol
• 3.1.2.2 沸腾焙烧
1 沸腾焙烧炉的结构和操作
3.1.3 炉气的净化与干燥 Purification and dryness of SO2 gases
• 焙烧炉气除尘后，一些砷氧化物、硒氧化物和氟化物可使SO2转 化催化剂中毒，腐蚀管道。要除去后才能进入下工序。
• 3.1.3.1 炉气的净化
• 1 砷和硒的清除
• 三氧化二砷和二氧化硒常用水或稀硫酸洗涤炉气来清除。从表3.2 可以看出，两者饱和蒸汽压随温度下降显著降低。温度降到 50°C以下气相中含量已经很少。洗涤形成的固体颗粒，形成酸 雾凝聚中心，在除雾器可以将其除去。
２HNO3＋NO = 3NO2＋H2O
(12)
当气体中NO的氧化度达到70％80％时，即可进行吸收制酸
操作。
3.2.2.3 氮氧化物气体的吸收
NO + NO2 ＝ N2O3 H= -40.2kJ/mol (10)
2NO2 ＝ N2O4
H = -56.9kJ/mol (11)
• NO无色，微溶于水。NO2棕红色，与水反应生成硝酸，气态的NO2在 低温下会部分迭合成无色的N2O4。常温下N2O3容易分解成NO和NO2。 氮的氧化物有毒，每立方米空气中不能超过5mg。
p* H 2 SO 4
• 由于硫酸冷凝成雾，雾滴上的饱和蒸汽压与平面液上的饱和蒸汽 压不一样。故实际判断条件是临界过饱和度S´。
ln S
ln
pH 2 SO 4
/
p* H 2 SO 4
2M rRT
• 酸雾的清除
• 酸雾雾滴的直径很小，很难除去，洗涤时只 有小部分被酸吸收，大部分只能在后续的电 除雾器中除去。电除雾器的原理与电除尘器 一样，只不过是除去液态雾滴罢了。
3．氨氧化工艺条件的选择
• 主要因素有氨氧化率，生产强度和铂损失。
• （1）温度
• 温度越高，催化剂的活性也越高。生产实践证明，要达到96% 以上的 氨氧化率，温度不得低于780℃。温度太高,铂的损失和副反应加剧。常 压下氨氧化温度取780~840℃。压力增高时，操作温度可相应提高，但 不应超过900℃。
3.1 硫酸
接触法主要步骤
含硫原料 原料气的制备 含二氧化硫炉气
炉气净制 净化炉气
二氧化硫转化
含三氧化硫气体 吸收成酸 硫酸
3.1.2 从硫铁矿制二氧化硫炉气
• 3.1.2.1 硫铁矿的焙烧
• 1 硫铁矿的焙烧反应
•
2FeS2 = 2FeS + S2
•
S2 + O2 = SO2
源自文库
•
4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 +4SO2
3.1.4 二氧化硫的催化氧化 Catalyze-oxidation of SO2
3.1.4.1 化学平衡和平衡转化率
化学反应： SO2(g) + 0.5O2(g) = SO3(g) 3.1.4.2 二氧化硫催化氧化动力学 催化剂 目前主要用钒催化剂作二氧化硫催化氧化反应的催 化剂。其主要成份为V2O5(6~12%) ,另外还有氧化 钾、氧化钠作助催化剂，以二氧化硅作载体。
４HNO3 4NO2 + O2 + H2O
（1）
释放出的NO2溶于硝酸而呈黄色。
硝酸能以任意比例溶解于水，并放出稀释热。
3.2.2 稀硝酸生产过程
• 1．氨氧化反应
• 氨和氧可进行下面三个反应：
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O ΔH1 = -907.28kJ/mol (2) 4NH3 + 4O2 2N2O + 6H2O ΔH2 = -1104.9kJ/mol (3) 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O ΔH3 = -1269.02kJ/mol (4)
• 2 磁性焙烧
• 控制进氧量，使过量氧较少，反应为
•
3FeS2+8O2 = Fe3O4 + 6SO2
•
3Fe7S8 +38O2 = 7Fe3O4 + 24SO2
• 焙烧后使渣中主要为磁性铁，以作炼铁的原料。
• 特点：炉气中二氧化硫含量高，三氧化硫含量低，低品位 硫铁矿也可得到较好的炼铁原料。焙烧温度约900°C左右。
• 通常处理办法有： • 加碱中和：加石灰石等碱性物质中和并将砷氟等有害物质除去。 • 硫化中和：主要用于冶炼烟气产生的污酸处理。一般要先除去铅
再经硫化除去铜和砷，最后再中和清液达标排放。
3.2 硝 酸 (Nitric acid)
3.2.1 概 述
纯硝酸（100％HNO3）为无色液体，可使动物窒 息,有刺激性气味，常温下能分解：
• 标准发烟硫酸含游离SO320%，H2SO480%。若按100%无水硫酸折算， 其浓度为104.5%。
• 二次吸收流程如图2-33。一次吸收用发烟硫酸，二次吸收用98.3%的浓 硫酸，以保证吸收率。
• 注意：吸收流程中由于吸收后酸温升高，所以设有酸冷却器，并且循环 酸还要稀释以保持操作稳定。
图 3.25
• （2）压力
• 氨氧化反应实际上可视为不可逆反应，压力对于NO产率影响不大，但 加压有助于反应速度的提高。一般加压氧化压力0.3~0.5MPa，综合法 流程中氨氧化为常压，NO2吸收为加压，以兼顾两者之优点。
3.2.2.2一氧化氮的氧化
只有NO2才能被水吸收制得硝酸。NO的氧化反应如下：
2NO + O2 ＝ 2NO2 H= -112.6kJ/mol (9)
• 吸收过程中，(NH4)2SO3浓度下降，吸收能力下降，因此要不断补充氨， 保持操作稳定。
•
NH3(g) + NH4HSO3 = (NH4)2SO3
• 为了保持亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的比例稳定，要移出部分母液去分解。
3.1.6.3 污酸污水污液的处理
• 前面已谈到，生产过程中必定有废酸、废水和废液，并且其中可 能含有少量砷、硒、氟等。绝不能随便排放，必须处理达标后才 能排放。若污水量大，治理成本较高，所以目前都推广环保型两 转两吸工艺。
• 降温加压有利于NO氧化反应进行。反应(10)在0.1s内, 反应(11)在10-4s 内便可分别达到平衡。
• 重要反应(9)较慢，它决定了全过程进行的速度。
• 干法氧化是使气体在氧化塔内充分地停留，从而达到氧化 的目的。
• 湿法氧化是将气体通入塔内，塔中用较浓的硝酸喷淋。NO 与O２在气相空间、液相内以及气液相界面上均可进行氧化， 同时大量喷淋酸可以移走氧化时放出的热量，加速反应。 硝酸的存在使下反应发生。
• (NH4)2SO3(aq) + SO2(g) + H2O = 2NH4HSO3(aq)
• 同时，尾气中少量SO3及酸雾发生下列反应：
• 2(NH4)2SO3+ SO3+ H2O = 2NH4HSO3 + (NH4)2SO4
•
2(NH4)2SO3+ O2= 2(NH4)2SO4
•
2NH3•H2O + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2H2O
3 两次转化两次吸收流程
• 两转两吸流程的特点： • (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°C左右才能进行转化反应；(5)动力消耗增加。
• 二次转化的最终转化率计算： x f x1 (1 x1 ) x2
3.1.3.3 炉气的干燥
• 1 干燥原理和工艺条件
• 吸收酸的浓度
• 平衡时硫酸浓度与液面上的水蒸气分压的关系如图3.9。硫酸浓度增大， 平衡水蒸气分压降低。
• 在40°C时，92％硫酸溶液上的水蒸气分压只有2.7Pa. (此时纯水的饱和 蒸汽压为7.9kPa)。
• 硫酸浓度大于80%后，SO2的溶解度增大很快，气相中的SO3也容易与 水蒸气形成酸雾。两方面都使S的损失增多。所以也不宜追求过高的硫 酸浓度。通常以93%~95%的硫酸为干燥剂。这种硫酸由于冰点低，还 可避免冬季低温时硫酸的结晶现象。
• 2．氨氧化催化剂
• 氨氧化催化剂有两大类： • 一类是铂系催化剂； • 一类是非铂系催化剂 • (1) 铂系催化剂
• 铂系催化剂以金属铂为主体，价格昂贵，催化活性最好，机械性能 和化学稳定性良好，易再生，容易点燃，操作方便，在硝酸生产中 得到广泛应用。
• 因铂难以回收，铂系催化剂不用载体。工业上将其做成丝网状。新 铂网表面光滑、有弹性，但活性不好，在使用前需要进行“活化” 处理，即用氢火焰进行烘烤，使之疏松、粗糙，以增大接触面积。
典型沸腾焙烧炉结构如图3.2。下 部为沸腾区，中部为扩散区，上 部为焙烧空间。沸腾区耐火砖较 厚。而上部耐火砖较薄，这是为 了减小炉内与钢壁的温度差，减 小二氧化硫在壁上凝结，从而减 小腐蚀。
图 3.2
3.1.2.3 几种焙烧方法
• 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。
• 因为一次转化后将SO3吸收掉，SO2浓度降低，相应O2含量高，O2/SO2 比例高，平衡转化率高，反应速度快。所以只需少量催化剂就可保证
转化率达到95%以上。若一次转化x1=0.90
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xf=0.9+(1-0.9)×0.95=0.995
3.1.5 三氧化硫的吸收 Absorption of SO3