硫酸生产过程
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硫磺制酸工艺流程
液硫
焙烧
SO2
转化
SO3 空气 干燥 吸收
93%硫酸
98%硫酸
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由焚硫工段来的SO2炉气以适宜温度进入转化器，在钒触 媒的作用下氧化为SO3，释放出的热量维持二次转化的热 量，富裕热量回收副产蒸汽。 在转化系统采用3+1二转二吸流程，即焚硫工段SO2炉气 →转化器一段→一段过热器管外→转化器二段→二段换热 器管内→转化器三段→三段换热管内→三段省煤器管外→ 中间吸收塔→三段换热器管外→二段换热管外→转化器四 段→四段过热器管外→四段省煤器管外→最终吸收塔→烟 囱→放空。
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三、二氧化硫催化氧化 用钒做催化剂。二氧化硫催化氧化反应放热量不大，而且 催化剂的导热系数很小，因此，一般都采用绝热多段中间 换热式反应器 。目前多采用四段或五段二氧化硫转化器。 若转化器中催化剂层数越多，操作线偏离最适宜温度线的 程度越小，反应速率越大，催化剂用量越小，设备尺寸也 越小。但是，催化剂段数越多，设备越复杂，操作也越复 杂。因此，目前二氧化硫转化器多采用四段转化流程。 四、二氧化硫：
硫酸工业生产四原理 原理一、增大反应速率原理 1、增大反应物之间的接触面 积2、选择合适的催化剂 原理二、提高原料转化率原理 逆流吸收原理 1、增大反应物的浓度。2、 1、原料气的组成。2、
原理三、生产工艺条件优化原理 选择合适的温度和压强进行反应
原理四、经济效益最高原理 1、热能充分利用原理2、循 环原理。3、综合利用“三废”——废水、废气和废渣。4、 生产规模和厂址的选择。
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生产硫酸过程
方法一 1.制取二氧化硫（沸腾炉） 燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫S+O2==点燃==SO2 4FeS2+11O2==高温=8SO2+2Fe2O3 2.接触氧化为三氧化硫（接触室） 2SO2+O2==五氧化二钒催化并加热==2SO3（可逆反应） 3. 用98.3%硫酸吸收（吸收塔） SO3+H2SO4==H2S2O7（焦硫酸） 4.加水 H2S2O7+H2O==2H2SO4 5.提纯 可将工业浓硫酸进行蒸馏，便可得到浓度95%～98%的商品硫酸。 二水法磷酸反应后，利用磷石膏，工业循环利用，使用二水法制硫酸。 方法二 制取二氧化硫（沸腾炉） 将二氧化硫溶于水变成亚硫酸 亚硫酸氧化得硫酸。
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硫磺制酸的工艺指标
（1）熔硫蒸气压力 0.5Mpa—0.65Mpa （2）保温蒸气压力 0.35Mpa—0.45Mpa （3）液硫温度135℃—145℃ （4）过滤机操作压力＜0.75Mpa 压差＜0.3Mpa （5）液硫酸度≤20ppm （6）液硫灰份≤30ppm （7）各槽液硫液位50-80%
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先将硫磺或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫 气体。 将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其 反应为：2SO2+O2→2SO3 这个反应在室温和没有催化 剂存在时，实际上不能进行。 根据二氧化硫转化成三氧化 硫途径的不同，制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。 接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂） 的五氧化二钒V2O5作催化剂，将二氧化硫转化成三氧化 硫。 硝化法是用氮的氧化物作递氧剂，把二氧化硫氧化成 三氧化硫：SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO 根据所采用 设备的不同，硝化法又分为铅室法和塔式法，现在铅室法 已被淘汰；塔式法生产的硫酸浓度只有76％；而接触法可 以生产浓度98％以上的硫酸；采用最多。 主要方程式: 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4
硫酸生产过程
硫酸简介
硫酸，化学式H2SO4.是一种无色无味油状液 体，是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能 以任意比与水混溶。硫酸是基本化学工业中重要 产品之一。是一种最活泼的二元无机强酸，能和 许多金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性， 可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生 物皮肉等含碳水化合物的物质。
1.一次转化
2.两次转化
五、三氧化硫的吸收
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硫酸工业制取流程图
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硫酸生产中的“三废”治理和环境保护
1.废渣的利用 综合利用途径主要有：①作为生产水泥的助溶剂；②作为炼 铁的原料③回收矿渣中的贵重有色金属；④矿渣制砖、铺 路等。 2.污水的治理 目前一般水洗硫酸厂的污水大都采用石灰乳中和处理。 3.尾气烟害的消除 减少和消除吸收尾气中的二氧化硫和三氧化硫等有害物质 根本的办法是：提高二氧化硫的转化率和三氧化硫生产中 的吸收率。 一般采用两种方法来消除尾气中的烟害。 （1）采用两转两吸工艺流程 （2）采用尾气回收
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炉气干燥原理和工艺条件 目的：二氧化硫炉气经过水洗净化，清除了矿尘、砷、硒、 氟和酸雾等有害杂质，但含有饱和水蒸气，炉气温度愈高， 饱和水蒸气的含量愈多。水蒸气随炉气被带入转化器内会 与SO3形成酸雾,损坏钒催化剂，使其活性降低。 方法：常用具有强烈吸水性的浓硫酸作为炉气干燥剂。 炉气通入填料干燥塔下部与塔上部淋洒下来的浓硫酸在填 料表面逆流接触，除掉炉气中的水分，达到炉气干燥指标 要求。
含硫的工业废料 (1)硫化氢气 (2)烟道气
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反应原理：
（1）从含硫原料制造二氧化硫的气体 硫磺： S+O2＝SO2 硫铁矿： 4FeS2＋11O2＝2Fe2O3+8SO2 （2）将二氧化硫氧化成三氧化硫 SO2+1/2O2=SO3 （3）三氧化硫与水结合成为硫酸 nSO3+H2O=H2SO4+(n-1)SO3
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生产硫酸的原料
生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料，在蒸馏釜中 煅烧．反应的化学方程式为：
2FeSO4· 7H2O=Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O 原料：硫铁矿、硫磺、硫酸盐、含硫化氢的工业废气及冶 炼烟气等。 一、硫铁矿 主要成分为FeS2,理论含硫量为53.45%,含铁量为 46.55% 硫铁矿按其晶体的结构的不同又分为黄铁矿白 铁矿磁黄铁矿或称磁硫铁矿
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硫铁矿
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生产硫酸过程简介
一、硫铁矿的焙烧技术 几种焙烧技术 1.常见焙烧（又称氧化焙烧） 2.磁性焙烧 3.硫酸化焙烧 4.脱砷焙烧 硫铁矿的焙烧反应 硫铁矿的焙烧反应过程，可分为两步进行： （1）在大约900℃的高温下，硫铁矿受热分解为硫化亚铁和 硫
硫铁矿按其来源不同分为:普通硫铁矿浮选硫铁 矿和尾砂含煤硫铁矿
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二、硫磺 制酸原料用硫磺与硫铁矿相比，炉气中的SO2与O2的含 量都可相应提高，有利于提高设备的生产能力。 三、其他含硫原料
硫酸盐 先将硫酸盐还原得SO2气体，然后再加工成硫酸。
冶炼烟气 冶炼有色金属过程中产生大量含有二氧化硫烟 气，可作为制造硫酸的原料。
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生产硫酸的方法：
接触法硫酸生产方法：铅室法和接触法。 铅室法：不能生产浓硫酸，设备腐蚀严重。 接触法：目前主要生产方法。 接触法制硫酸可以用硫磺、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼 厂的烟气（含有一定量的S02）等作原料。世界上主要用 硫黄制硫酸，是因为用硫磺作原料成本低，对环境的污染 少。我国由于硫磺矿产资源较少，主要用黄铁矿作原料， 部分工厂用有色金属冶炼厂的烟气、矿产硫磺或从石油、 天然气脱硫获得的硫磺作原料。
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成分分析
硬脂酸：作为雪花膏的主要成分，以遮盖作用减缓皮肤水 分的蒸发，对皮肤还有一定的柔滑作用。 碱：配制雪花膏时，以脂肪酸皂或其它表面活性剂为乳化 剂。在本实验中，钾皂和钠皂的质量，约为中和后剩余硬 脂酸是35%，钾皂和钠皂按10：1的用量来搭配，可以制 得分散状良好的，稠度适中的稳定乳化体。 多元醇：有效降低水的蒸汽压，使水分较难蒸发，又可以 增加硬脂酸的可塑性，使雪花膏能轻易的在皮肤上抹展 开。 十六醇：是滋润皮肤的油性组分，又能防止乳化粒子变粗。 单硬脂酸甘油酯： 助乳化剂，使乳化体系保持稳定
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（2）分解产物中的硫燃烧，生成二氧化硫；硫化亚铁氧 化为三氧化二铁和二氧化硫 影响硫化亚铁焙烧反应速率的因素包括： 1.温度 2.硫铁矿的粒度
3.氧浓度
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二、炉气的净化与干燥 1.湿法
2.干燥法 水洗净化流程及设备 流程：用大量的冷水喷淋高温炉气，使其温度由850～ 950℃迅速冷却至70℃以下，炉气中的 As2S3、SeO2、HF和 酸雾等有害杂质进入洗涤水中，矿尘被水洗掉，再将水沫 与炉气分离。由于炉气中含饱和水蒸气，经干燥塔利用浓 硫酸的吸水性将炉气干燥，除去炉气中的水气，达到炉气 净化之目的要求。
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硫磺制酸工艺流程
液硫
焙烧
SO2
转化
SO3 空气 干燥 吸收
93%硫酸
98%硫酸
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由焚硫工段来的SO2炉气以适宜温度进入转化器，在钒触 媒的作用下氧化为SO3，释放出的热量维持二次转化的热 量，富裕热量回收副产蒸汽。 在转化系统采用3+1二转二吸流程，即焚硫工段SO2炉气 →转化器一段→一段过热器管外→转化器二段→二段换热 器管内→转化器三段→三段换热管内→三段省煤器管外→ 中间吸收塔→三段换热器管外→二段换热管外→转化器四 段→四段过热器管外→四段省煤器管外→最终吸收塔→烟 囱→放空。
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三、二氧化硫催化氧化 用钒做催化剂。二氧化硫催化氧化反应放热量不大，而且 催化剂的导热系数很小，因此，一般都采用绝热多段中间 换热式反应器 。目前多采用四段或五段二氧化硫转化器。 若转化器中催化剂层数越多，操作线偏离最适宜温度线的 程度越小，反应速率越大，催化剂用量越小，设备尺寸也 越小。但是，催化剂段数越多，设备越复杂，操作也越复 杂。因此，目前二氧化硫转化器多采用四段转化流程。 四、二氧化硫：
硫酸工业生产四原理 原理一、增大反应速率原理 1、增大反应物之间的接触面 积2、选择合适的催化剂 原理二、提高原料转化率原理 逆流吸收原理 1、增大反应物的浓度。2、 1、原料气的组成。2、
原理三、生产工艺条件优化原理 选择合适的温度和压强进行反应
原理四、经济效益最高原理 1、热能充分利用原理2、循 环原理。3、综合利用“三废”——废水、废气和废渣。4、 生产规模和厂址的选择。
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生产硫酸过程
方法一 1.制取二氧化硫（沸腾炉） 燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫S+O2==点燃==SO2 4FeS2+11O2==高温=8SO2+2Fe2O3 2.接触氧化为三氧化硫（接触室） 2SO2+O2==五氧化二钒催化并加热==2SO3（可逆反应） 3. 用98.3%硫酸吸收（吸收塔） SO3+H2SO4==H2S2O7（焦硫酸） 4.加水 H2S2O7+H2O==2H2SO4 5.提纯 可将工业浓硫酸进行蒸馏，便可得到浓度95%～98%的商品硫酸。 二水法磷酸反应后，利用磷石膏，工业循环利用，使用二水法制硫酸。 方法二 制取二氧化硫（沸腾炉） 将二氧化硫溶于水变成亚硫酸 亚硫酸氧化得硫酸。
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硫磺制酸的工艺指标
（1）熔硫蒸气压力 0.5Mpa—0.65Mpa （2）保温蒸气压力 0.35Mpa—0.45Mpa （3）液硫温度135℃—145℃ （4）过滤机操作压力＜0.75Mpa 压差＜0.3Mpa （5）液硫酸度≤20ppm （6）液硫灰份≤30ppm （7）各槽液硫液位50-80%
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先将硫磺或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫 气体。 将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其 反应为：2SO2+O2→2SO3 这个反应在室温和没有催化 剂存在时，实际上不能进行。 根据二氧化硫转化成三氧化 硫途径的不同，制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。 接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂） 的五氧化二钒V2O5作催化剂，将二氧化硫转化成三氧化 硫。 硝化法是用氮的氧化物作递氧剂，把二氧化硫氧化成 三氧化硫：SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO 根据所采用 设备的不同，硝化法又分为铅室法和塔式法，现在铅室法 已被淘汰；塔式法生产的硫酸浓度只有76％；而接触法可 以生产浓度98％以上的硫酸；采用最多。 主要方程式: 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4
硫酸生产过程
硫酸简介
硫酸，化学式H2SO4.是一种无色无味油状液 体，是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能 以任意比与水混溶。硫酸是基本化学工业中重要 产品之一。是一种最活泼的二元无机强酸，能和 许多金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性， 可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生 物皮肉等含碳水化合物的物质。
1.一次转化
2.两次转化
五、三氧化硫的吸收
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硫酸工业制取流程图
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硫酸生产中的“三废”治理和环境保护
1.废渣的利用 综合利用途径主要有：①作为生产水泥的助溶剂；②作为炼 铁的原料③回收矿渣中的贵重有色金属；④矿渣制砖、铺 路等。 2.污水的治理 目前一般水洗硫酸厂的污水大都采用石灰乳中和处理。 3.尾气烟害的消除 减少和消除吸收尾气中的二氧化硫和三氧化硫等有害物质 根本的办法是：提高二氧化硫的转化率和三氧化硫生产中 的吸收率。 一般采用两种方法来消除尾气中的烟害。 （1）采用两转两吸工艺流程 （2）采用尾气回收
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炉气干燥原理和工艺条件 目的：二氧化硫炉气经过水洗净化，清除了矿尘、砷、硒、 氟和酸雾等有害杂质，但含有饱和水蒸气，炉气温度愈高， 饱和水蒸气的含量愈多。水蒸气随炉气被带入转化器内会 与SO3形成酸雾,损坏钒催化剂，使其活性降低。 方法：常用具有强烈吸水性的浓硫酸作为炉气干燥剂。 炉气通入填料干燥塔下部与塔上部淋洒下来的浓硫酸在填 料表面逆流接触，除掉炉气中的水分，达到炉气干燥指标 要求。
含硫的工业废料 (1)硫化氢气 (2)烟道气
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反应原理：
（1）从含硫原料制造二氧化硫的气体 硫磺： S+O2＝SO2 硫铁矿： 4FeS2＋11O2＝2Fe2O3+8SO2 （2）将二氧化硫氧化成三氧化硫 SO2+1/2O2=SO3 （3）三氧化硫与水结合成为硫酸 nSO3+H2O=H2SO4+(n-1)SO3
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生产硫酸的原料
生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料，在蒸馏釜中 煅烧．反应的化学方程式为：
2FeSO4· 7H2O=Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O 原料：硫铁矿、硫磺、硫酸盐、含硫化氢的工业废气及冶 炼烟气等。 一、硫铁矿 主要成分为FeS2,理论含硫量为53.45%,含铁量为 46.55% 硫铁矿按其晶体的结构的不同又分为黄铁矿白 铁矿磁黄铁矿或称磁硫铁矿
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硫铁矿
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生产硫酸过程简介
一、硫铁矿的焙烧技术 几种焙烧技术 1.常见焙烧（又称氧化焙烧） 2.磁性焙烧 3.硫酸化焙烧 4.脱砷焙烧 硫铁矿的焙烧反应 硫铁矿的焙烧反应过程，可分为两步进行： （1）在大约900℃的高温下，硫铁矿受热分解为硫化亚铁和 硫
硫铁矿按其来源不同分为:普通硫铁矿浮选硫铁 矿和尾砂含煤硫铁矿
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二、硫磺 制酸原料用硫磺与硫铁矿相比，炉气中的SO2与O2的含 量都可相应提高，有利于提高设备的生产能力。 三、其他含硫原料
硫酸盐 先将硫酸盐还原得SO2气体，然后再加工成硫酸。
冶炼烟气 冶炼有色金属过程中产生大量含有二氧化硫烟 气，可作为制造硫酸的原料。
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生产硫酸的方法：
接触法硫酸生产方法：铅室法和接触法。 铅室法：不能生产浓硫酸，设备腐蚀严重。 接触法：目前主要生产方法。 接触法制硫酸可以用硫磺、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼 厂的烟气（含有一定量的S02）等作原料。世界上主要用 硫黄制硫酸，是因为用硫磺作原料成本低，对环境的污染 少。我国由于硫磺矿产资源较少，主要用黄铁矿作原料， 部分工厂用有色金属冶炼厂的烟气、矿产硫磺或从石油、 天然气脱硫获得的硫磺作原料。
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成分分析
硬脂酸：作为雪花膏的主要成分，以遮盖作用减缓皮肤水 分的蒸发，对皮肤还有一定的柔滑作用。 碱：配制雪花膏时，以脂肪酸皂或其它表面活性剂为乳化 剂。在本实验中，钾皂和钠皂的质量，约为中和后剩余硬 脂酸是35%，钾皂和钠皂按10：1的用量来搭配，可以制 得分散状良好的，稠度适中的稳定乳化体。 多元醇：有效降低水的蒸汽压，使水分较难蒸发，又可以 增加硬脂酸的可塑性，使雪花膏能轻易的在皮肤上抹展 开。 十六醇：是滋润皮肤的油性组分，又能防止乳化粒子变粗。 单硬脂酸甘油酯： 助乳化剂，使乳化体系保持稳定
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（2）分解产物中的硫燃烧，生成二氧化硫；硫化亚铁氧 化为三氧化二铁和二氧化硫 影响硫化亚铁焙烧反应速率的因素包括： 1.温度 2.硫铁矿的粒度
3.氧浓度
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二、炉气的净化与干燥 1.湿法
2.干燥法 水洗净化流程及设备 流程：用大量的冷水喷淋高温炉气，使其温度由850～ 950℃迅速冷却至70℃以下，炉气中的 As2S3、SeO2、HF和 酸雾等有害杂质进入洗涤水中，矿尘被水洗掉，再将水沫 与炉气分离。由于炉气中含饱和水蒸气，经干燥塔利用浓 硫酸的吸水性将炉气干燥，除去炉气中的水气，达到炉气 净化之目的要求。