工业制备硫酸方法的演变

工业制备硫酸方法的演变

一、铅室法（1764---1900）

1、铅室法的基本原理是利用高级氮氧化物（主要是三氧化二氮）使二氧化硫氧化并生成硫酸：SO2+N2O3+H2O—→H2SO4+2NO

生成的一氧化氮又迅速氧化成高级氮氧化物：2NO+O2—→2NO2

NO+NO2—→N2O3

因此，在理论上，氮氧化物

仅起着传递氧的作用，本身并无

消耗。

2、衰败的原因

用铅室法制得的硫酸浓度

低而且往往含有很多杂质，用途

受到限制，这也是铅室法被淘汰

的重要因素（见硫酸工业发展

史）。

二、接触法制硫酸（1831---2011,现在很少用了）

1、接触法制硫酸的原料是黄铁矿。废气的吸收用到了生石灰。

2、接触法制硫酸可以分成三个阶段:造气、接触氧化、三氧化硫的吸收。

造气所用的设备是沸腾炉,进入燃烧炉的应该是硫磺或者是经过粉碎的黄铁矿和空气,反应方程为

S(s)+O2 (g)==点燃==SO2(g) ΔH= -297kJ/mol

FeS2(s)+11/4 O2(g)==高温==1/2 Fe2O3(g)+2SO2(g) ΔH=-853kJ/mol

从燃烧炉出来的气体叫做炉气.除去杂质和矿尘的目的是防止催化剂中毒,进行干燥的原因是防止水蒸气与二氧化硫形成酸对设备的腐蚀和在接触室里对催化氧化的不良影响。

净化、干燥的炉气进入接触室与催化剂接触发生反应,反应方程式为

SO2(g)+1/2O2(g) ==催化剂== SO3(g)；ΔH=98.3kJ/mol (反应条件为400摄氏度到500摄氏度,五氧化二钒做催化剂.)

3、吸收三氧化硫是在吸收塔中进行的,踏中堆有瓷环.一般用98.3%硫酸吸收三氧化硫,形成硫酸,然后在稀释成所需浓度的硫酸。