【优质课件】硫酸及硫酸生产原理培训课件(PPT 91页)
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2022/3/23
硫酸浓度是以所含H2SO4重量的百分数表 示。如98％硫酸，就是指其中含有98％的硫 酸和2％重量的水。习惯上把浓度≥75％的硫 酸叫浓硫酸,而把75％以下的硫酸叫稀硫酸。
硫酸的结晶温度特性： 硫酸从液体转变 为固体时的温度称为结晶温度，它随浓度 不同而变化，其变化过程是不规则的，但 是，知道几种常见的结晶温度，对搞好硫 酸生产、储存、运输等是很有帮助的：
93%：-27℃
98.5%： 1.8℃
100%：10.371℃
硫酸是强酸之一，不仅具有强酸的
通性，而且还有它的特性，例如98％ H2SO4具有脱水、氧化、吸水等性能。
可以任何比例溶解于水，伴随大量的热 产生。纯净的硫酸是清澈、无色透明的油 状液体，但不纯时为棕色或灰白色液体， 无气味但有明显的酸味。
相对密度只是没有单位而已，数值上与实际密度是相同的。 根据某些物质的相对密度，可推测其某种消防特性，采取 相应消防措施。如相对密度<1的易燃和可燃液体发生火灾不 应用水扑救，因为它会浮在水面上，非但救不灭，反而随水 流散，扩大了损失。因此应使用泡沫、干粉灭火。又如相对 密度<1的易燃气体和蒸气，容易扩散和空气形成爆炸性混合 物，容易沿地面、沟渠远距离流动，如遇明火，会发生返燃。 在确定车间、库房通风口位置时，比空气轻的气体，通风口 应设在空间的上方；比空气重的气体，通风口应设在空间的 下方。
无氧酸称氢某酸，其中除氢氯酸HCl(盐酸)、氢溴酸HBr和氢碘酸 HI外都是弱酸，如氢氟酸HF和氢硫酸H2S等。 含氧酸的命名：对於分子中只含一个成酸元素的简单含氧酸，将
其较为常见的一种称某酸，其他含氧酸按成酸元素的氧化数较某 酸高、低或有无过氧—O—O—结构而命名。例如氯酸HClO(氯的氧 化数为＋5)、高氯酸HClO(氧化数＋7)、亚氯酸HClO(氧化数为＋3)、 次氯酸 HClO(氧化数＋1)；又如HSO、HSO8中含有—O—O—键，称 过氧一硫酸、过氧二硫酸。两个简单含氧酸缩去一分子水后生成 的酸称焦酸(或称一缩某酸)，例如：
第一篇
硫酸生产工艺
2022/3/23
硫酸生产工艺
2022/3/23
第一章 概述
第一节 硫酸的性质 硫酸是指三氧化硫（SO3）和水
（H2O）以任何比例化合的物质。纯硫 酸（H2SO4）是一种无色透明的油状液 体，相对密度为1.8269，分子量为98.08。 工业生产的硫酸系指SO3和H2O以一定 比例化合的溶液，而发烟硫酸是其中 SO3和H2O摩尔比大于1的溶液。
2022/3/23
⒊ 浓硫酸具有强的吸水性。 浓硫酸对水有大的亲和力，吸收大气水
分，从有机物中提取水份导致碳化。 利用 其这一性质可用来作干燥剂，如硫酸生产 中用其干燥湿的SO2炉气。浓硫酸不仅能够 吸收游离水份，而且可以把碳水化合物中 的氢和氧按2:1的比例以水的形式脱下，这 是硫酸伤人的主要途径。
a、稀硫酸能与金属直接反应，放出氢气，所以 它对金属具有强烈的腐蚀性。
Fe + H2SO4 = FeSO4 + 3H2↑ b、与金属氧化物作用，生成硫酸盐。
Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2（SO4）3+ 3H2O ⒉ 浓硫酸具有强的氧化性。
Cu + 2H2SO4（浓）= CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
2022/3/23
通常指其水溶液具有酸味，使紫色石蕊变红，能与碱作用生成 盐，能溶解许多金属的物质。
分类和命名 根据酸在水溶液中电离度的大小，分为强酸和弱酸； 根据酸中可电离氢离子的数目，分为一元酸(如HCl、CHCOOH)、二 元酸(如HCO、HSO)和三元酸(如HPO)等；根据酸中含氧与否，分为 含氧酸和无氧酸。
2022/3/23
相对密度是指物质的密度与参考物质的密度在各自规定的 条件下之比。一般参考物质为空气或水。
当以水作为参考密度时，即1g/cm3作为参考密度(水4℃时 的密度)时，过去称为比重(specific gravity)。相对密度一般是把 水在4℃的时候的密度当作1来使用，另一种物质的密度跟它 相除得到的。
⑴ 硫酸的密度 随着浓度和温度的变化 而不同。当酸浓小于98.3%时硫酸的水溶液 的密度随着硫酸浓度的增加而增大，于 98.3%时达到最大值，当酸浓在98.3%至100% 时随着酸浓增大而下降。发烟硫酸随着其 中游离的SO3含量增加而增大，游离SO3 62% 时为最大值，过后则逐渐减小。
2022/3/23
2022/3/23
水的反常膨胀现象
一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。但也有少数 热缩冷胀的物质，如水、锑、铋、液态铁等，在某种条件下 恰好与上面的情况相反。实验证明，对0℃的水加热到4℃时， 其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4℃时，它的 体积才会随着温度的升高而膨胀。因此，水在4℃时的体积最 小，密度最大。湖泊里水的表面，当冬季气温下降时，若水 温在4℃以上时，上层的水冷却，体积缩小，密度变大，于是 下沉到底部，而下层的暖水就升到上层来。这样，上层的冷 水跟下层的暖水不断地交换位置，整个的水温逐渐降低。这 种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止。 当水温降到4℃以下时，上层的水反而膨胀，密度减小，于是 冷水层停留在上面继续冷却，一直到温度下降到0℃时，上面 的冷水层结成了冰为止。以上阶段热的交换主要形式是对流。 当冰封水面之后，水的冷却就完全依靠水的热传导方式来进 行热传递。由于水的导热性能很差，因此湖底的水温仍保持 在4℃左右。这种水的反常膨胀特性，保证了水中的动植物， 能在寒冷季节内生存下来。这里还应注意到，冰在冷却时与 一般物质相同，也是缩小的。受热则膨胀，只有在0℃到4℃ 的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。
2022/3/23
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硫酸是最重要的无机强酸之一，浓硫酸具有强酸 性、强氧化性、强的吸水性等。当加热到30℃以上 放出蒸气，加热到200℃以上，散发出三氧化硫。
⒈ 硫酸是一种强酸，具有酸的特性，它的化学 性质非常活泼，根据硫酸的浓度和温度及金属的种 类不同，而生成H2、H2S、SO2、S及金属的硫化物和 硫酸盐。
硫酸浓度是以所含H2SO4重量的百分数表 示。如98％硫酸，就是指其中含有98％的硫 酸和2％重量的水。习惯上把浓度≥75％的硫 酸叫浓硫酸,而把75％以下的硫酸叫稀硫酸。
硫酸的结晶温度特性： 硫酸从液体转变 为固体时的温度称为结晶温度，它随浓度 不同而变化，其变化过程是不规则的，但 是，知道几种常见的结晶温度，对搞好硫 酸生产、储存、运输等是很有帮助的：
93%：-27℃
98.5%： 1.8℃
100%：10.371℃
硫酸是强酸之一，不仅具有强酸的
通性，而且还有它的特性，例如98％ H2SO4具有脱水、氧化、吸水等性能。
可以任何比例溶解于水，伴随大量的热 产生。纯净的硫酸是清澈、无色透明的油 状液体，但不纯时为棕色或灰白色液体， 无气味但有明显的酸味。
相对密度只是没有单位而已，数值上与实际密度是相同的。 根据某些物质的相对密度，可推测其某种消防特性，采取 相应消防措施。如相对密度<1的易燃和可燃液体发生火灾不 应用水扑救，因为它会浮在水面上，非但救不灭，反而随水 流散，扩大了损失。因此应使用泡沫、干粉灭火。又如相对 密度<1的易燃气体和蒸气，容易扩散和空气形成爆炸性混合 物，容易沿地面、沟渠远距离流动，如遇明火，会发生返燃。 在确定车间、库房通风口位置时，比空气轻的气体，通风口 应设在空间的上方；比空气重的气体，通风口应设在空间的 下方。
无氧酸称氢某酸，其中除氢氯酸HCl(盐酸)、氢溴酸HBr和氢碘酸 HI外都是弱酸，如氢氟酸HF和氢硫酸H2S等。 含氧酸的命名：对於分子中只含一个成酸元素的简单含氧酸，将
其较为常见的一种称某酸，其他含氧酸按成酸元素的氧化数较某 酸高、低或有无过氧—O—O—结构而命名。例如氯酸HClO(氯的氧 化数为＋5)、高氯酸HClO(氧化数＋7)、亚氯酸HClO(氧化数为＋3)、 次氯酸 HClO(氧化数＋1)；又如HSO、HSO8中含有—O—O—键，称 过氧一硫酸、过氧二硫酸。两个简单含氧酸缩去一分子水后生成 的酸称焦酸(或称一缩某酸)，例如：
第一篇
硫酸生产工艺
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硫酸生产工艺
2022/3/23
第一章 概述
第一节 硫酸的性质 硫酸是指三氧化硫（SO3）和水
（H2O）以任何比例化合的物质。纯硫 酸（H2SO4）是一种无色透明的油状液 体，相对密度为1.8269，分子量为98.08。 工业生产的硫酸系指SO3和H2O以一定 比例化合的溶液，而发烟硫酸是其中 SO3和H2O摩尔比大于1的溶液。
2022/3/23
⒊ 浓硫酸具有强的吸水性。 浓硫酸对水有大的亲和力，吸收大气水
分，从有机物中提取水份导致碳化。 利用 其这一性质可用来作干燥剂，如硫酸生产 中用其干燥湿的SO2炉气。浓硫酸不仅能够 吸收游离水份，而且可以把碳水化合物中 的氢和氧按2:1的比例以水的形式脱下，这 是硫酸伤人的主要途径。
a、稀硫酸能与金属直接反应，放出氢气，所以 它对金属具有强烈的腐蚀性。
Fe + H2SO4 = FeSO4 + 3H2↑ b、与金属氧化物作用，生成硫酸盐。
Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2（SO4）3+ 3H2O ⒉ 浓硫酸具有强的氧化性。
Cu + 2H2SO4（浓）= CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
2022/3/23
通常指其水溶液具有酸味，使紫色石蕊变红，能与碱作用生成 盐，能溶解许多金属的物质。
分类和命名 根据酸在水溶液中电离度的大小，分为强酸和弱酸； 根据酸中可电离氢离子的数目，分为一元酸(如HCl、CHCOOH)、二 元酸(如HCO、HSO)和三元酸(如HPO)等；根据酸中含氧与否，分为 含氧酸和无氧酸。
2022/3/23
相对密度是指物质的密度与参考物质的密度在各自规定的 条件下之比。一般参考物质为空气或水。
当以水作为参考密度时，即1g/cm3作为参考密度(水4℃时 的密度)时，过去称为比重(specific gravity)。相对密度一般是把 水在4℃的时候的密度当作1来使用，另一种物质的密度跟它 相除得到的。
⑴ 硫酸的密度 随着浓度和温度的变化 而不同。当酸浓小于98.3%时硫酸的水溶液 的密度随着硫酸浓度的增加而增大，于 98.3%时达到最大值，当酸浓在98.3%至100% 时随着酸浓增大而下降。发烟硫酸随着其 中游离的SO3含量增加而增大，游离SO3 62% 时为最大值，过后则逐渐减小。
2022/3/23
2022/3/23
水的反常膨胀现象
一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。但也有少数 热缩冷胀的物质，如水、锑、铋、液态铁等，在某种条件下 恰好与上面的情况相反。实验证明，对0℃的水加热到4℃时， 其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4℃时，它的 体积才会随着温度的升高而膨胀。因此，水在4℃时的体积最 小，密度最大。湖泊里水的表面，当冬季气温下降时，若水 温在4℃以上时，上层的水冷却，体积缩小，密度变大，于是 下沉到底部，而下层的暖水就升到上层来。这样，上层的冷 水跟下层的暖水不断地交换位置，整个的水温逐渐降低。这 种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止。 当水温降到4℃以下时，上层的水反而膨胀，密度减小，于是 冷水层停留在上面继续冷却，一直到温度下降到0℃时，上面 的冷水层结成了冰为止。以上阶段热的交换主要形式是对流。 当冰封水面之后，水的冷却就完全依靠水的热传导方式来进 行热传递。由于水的导热性能很差，因此湖底的水温仍保持 在4℃左右。这种水的反常膨胀特性，保证了水中的动植物， 能在寒冷季节内生存下来。这里还应注意到，冰在冷却时与 一般物质相同，也是缩小的。受热则膨胀，只有在0℃到4℃ 的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。
2022/3/23
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硫酸是最重要的无机强酸之一，浓硫酸具有强酸 性、强氧化性、强的吸水性等。当加热到30℃以上 放出蒸气，加热到200℃以上，散发出三氧化硫。
⒈ 硫酸是一种强酸，具有酸的特性，它的化学 性质非常活泼，根据硫酸的浓度和温度及金属的种 类不同，而生成H2、H2S、SO2、S及金属的硫化物和 硫酸盐。