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。合成纤维、涂料、洗

涤剂，制冷剂、饲料添加剂、石油精炼、有色金属冶炼，钢铁、医

药和化学工业等，也都离不开硫酸。硫酸的产量常常被用作衡量一

个国家工业发展水平的标志。

1.2 硫酸的发展过程

1.2.1 早期的硫酸生产

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。

1.2.2硝化法的兴衰

1746年，英国人J.罗巴克在伯明翰建成一座6ft（lft=0.3048m)见方的铅室,这是世界上第一座铅室法生产硫酸的工厂。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。1827年，著名的法国科学家J.－L.盖－吕萨克建议在铅室之后设置吸硝塔,用铅室产品(65％H2SO4)吸收废气中的氮氧化物。1859年，英国人J.格洛弗又在铅室之前增设脱硝塔，成功地从含硝硫酸中充分脱除氮氧化物,并使出塔的产品浓度达76％

H2SO4。这两项发明的结合，实现了氮氧化物的循环利用，使铅室

法工艺得以基本完善。1911年，奥地利人C.奥普尔在赫鲁绍建立了世界上第一套塔式法装置。六个塔的总容积为600m3，日产14t硫酸（以100％H2SO4计）。1923年，H.彼德森在匈牙利马扎罗瓦尔建成一套由一个脱硝塔、两个成酸塔和四个吸硝塔组成的七塔式装置，在酸液循环流程及塔内气液接触方式等方面有所创新，提高了

生产效率。铅室法产品的浓度为 65％H2SO4，塔式法则为76％

H2SO4。在以硫铁矿和冶炼烟气为原料时,产品中还含有多种杂质。40年代起，染料、化纤、有机合成和石油化工等行业对浓硫酸和发烟硫酸的需要量迅速增加，许多工业部门对浓硫酸产品的纯度也提

出了更高的要求，因而使接触法逐渐在硫酸工业中居于主导地位。1.2.3 接触法

1831年，英国的P.菲利普斯首先发明以二氧化硫和空气混合，并通过装有铂粉或铂丝的炽热瓷管制取三氧化硫的方法。1870年，茜素合成法的成功导致染料工业的兴起，对发烟硫酸的需要量激增，为接触法的发展提供了动力。1875年，德国人E.雅各布在克罗伊茨纳赫建成第一座生产发烟硫酸的接触法装置。他曾以铅室法产品进