硫酸生产工艺

第三章　硫酸生产工艺
本章学习要求
了解硫酸的性质和用途、制酸用原料、硫铁矿焙烧与流化床反应器以及二氧化硫净化、二氧化硫催化氧化的工艺条件和工艺流程；理解掌握三氧化硫的吸收及尾气处理工艺。

第一节　概 述
一、硫酸的性质、产品规格及用途
硫酸是基本化学工业中重要产品之一。

在国民经济中占有重要地位，广泛用于石油炼制、冶金、农业生产肥料、炼焦化学工业、电镀业、制革业、橡胶、造纸、油漆、炸药和铅蓄电池制造业、染料、制药等工业部门及某些现代尖端科学领域里。

查一查　硫酸的组成、性质和规格。

二、硫酸的生产原料
１．硫铁矿
硫铁矿是当前硫酸生产最主要的原料，其主要成分是ＦｅＳ２，纯粹的ＦｅＳ２含硫５３．４５％，含铁４６．５５％。

根据不同的产矿区，硫铁矿还可能含有铜、锌、铅、锑等有色金属。

一般富矿含硫３０％～４８％，贫矿含硫在２５％以下。

硫铁矿按其来源不同又可分为普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含煤硫铁矿。

２．硫黄
目前，硫黄是国外制酸的主要原料。

它一般含杂质少，只需在焙烧前除杂净化，制成的炉气无需复杂的精制过程，与以硫铁矿为原料的制酸流程相比较，可节省投资费用。

三、硫酸的生产方法
硫酸的工业生产基本上有两种方法，即硝化法和接触法。

硝化法又可分为铅室法和塔式法。

早期的硝化法生产主要反应设备是铅室，因其设备庞大，生产强度低已被淘汰。

后来的生产设备进一步发展为填料塔，所以又有塔式法之称。

无论是铅室法还是塔式法，虽然在历史上起过重要作用，但最终因存在较多不足，诸如成品酸浓度低、杂质多等因素已被接触法所取代。

接触法的基本原理是在催化剂作用下，以空气中的氧氧化二氧化硫，其生产过程分为三步：
25　
第二节
二氧化硫炉气的制备（１）从含硫原料制取二氧化硫气体：
Ｓ＋Ｏ２ＳＯ２
４ＦｅＳ２＋１１Ｏ２２Ｆｅ２Ｏ３＋８ＳＯ２
（２）将二氧化硫氧化为三氧化硫：
２ＳＯ２＋Ｏ２２ＳＯ３　（Ｖ２Ｏ５为催化剂）
（３）三氧化硫与水结合生成硫酸：
ＳＯ３＋Ｈ２ＯＨ２ＳＯ４
该法操作简单、稳定、热能利用高、可制得任意浓度的硫酸，因此在硫酸工业中占有重要地位。

四、硫酸工业的特点
当代硫酸工业的发展主要表现为生产规模的扩大，在生产规模和设备上采用大型化，运用先进的技术，节约能源，降低成本，提高劳动生产率及避免环境污染等方面取得了显著的经济效益。

因硫酸产品具有较强的腐蚀性，在生产过程中产生的废气、废渣、废水都可能对环境造成污染，因此防止腐蚀和搞好“三废”处理一直是硫酸工业的努力方向。

查一查　硫酸工业在国外的发展状况。

第二节　二氧化硫炉气的制备
一、硫铁矿的焙烧
硫铁矿的焙烧，主要是矿石中的二硫化铁与空气中的氧气反应，生成二氧化硫炉气，这一反应通常需要在６００℃以上的温度进行。

焙烧反应分两步进行。

（１）二硫化铁受热分解为一硫化铁和硫黄：
２ＦｅＳ２２ＦｅＳ＋Ｓ２
该反应为放热反应，温度越高，对硫铁矿的热分解越有利。

硫铁矿释放出硫黄后，形成多孔的一硫化铁。

（２）生成的单体硫及一硫化铁与氧反应：
Ｓ２＋２Ｏ２２ＳＯ２
４ＦｅＳ＋７Ｏ２２Ｆｅ２Ｏ３＋４ＳＯ２
３ＦｅＳ＋５Ｏ２Ｆｅ３Ｏ４＋３ＳＯ２
综合上述，得到硫铁矿焙烧总反应式：
４ＦｅＳ２＋１１Ｏ２８ＳＯ２＋２Ｆｅ２Ｏ３
３ＦｅＳ２＋８Ｏ２６ＳＯ２＋Ｆｅ３Ｏ４
事实上焙烧的两步反应往往不能从时间上严格划分。

这不仅因为每块硫铁矿中二硫化铁分子的解离有先后，同时这块矿和另一块矿的分解反应也不会同时结束。

因此可以认为焙烧的开始阶
26　第三章
硫酸生产工艺
段两步反应基本上也是同时进行的。

应当指出，硫铁矿焙烧时，着火点与矿石种类、粒度及矿石中煤的含量等因素有关。

为了保证硫铁矿焙烧完全，工业上应控制焙烧温度在６００℃以上。

实践证明，提高硫铁矿焙烧速率的途径在于提高焙烧温度、减少矿石粒度，增强气固两相的相互运动、提高入炉空气中的氧含量等。

查一查　二氧化硫气体对环境的影响。

二、原料预处理
直接由矿山开采的硫铁矿一般呈大小不一的块状，在送往焙烧工序之前，必须将矿石进行破碎、分级筛选和配矿等处理；尾砂虽然不需破碎，因其含水量高，冬季贮藏易结块，故需对尾砂进行干燥脱水处理。

１．硫铁矿破碎
送入沸腾炉焙烧的硫铁矿，一般粒度不超过４～５ｍｍ，因此，硫铁矿破碎通常需要经过粗碎和细碎两道工序。

粗碎使用颚式破碎机，细碎用辊石压碎机或反击式破碎机。

对于因水分而结块的尾砂需用鼠笼式破碎机。

２．配矿
硫铁矿往往因产地不同，成分相差较大。

在生产中为了稳定操作，保证炉气成分均一，符合工艺要求，焙烧时宜用混合均匀、含硫成分稳定的矿料。

通常用铲车将富矿和贫矿按比例抓取、翻堆混合，以保证入炉混矿含硫量符合工艺要求。

也使低品位矿料充分利用。

３．脱水
块矿含水一般低于５％，而尾砂含水较多，达１５％～１８％。

沸腾炉干法加料要求含水在６％以内，水量过多会影响炉子的正常操作，因此需将湿矿进行脱水。

一般采用自然干燥，大型工厂采用滚筒干燥机进行烘干。

查一查　常见破碎机的结构与工作原理。

三、沸腾焙烧与焙烧炉
硫铁矿的沸腾焙烧，是流态化技术在硫酸制造工业的具体应用。

气体通过一定粒度的颗粒床层，矿粒在焙烧炉中处于流化床状态。

对于沸腾焙烧来讲，必须保持气流速度在临界速度与吹出速度之间。

采用沸腾焙烧与常规焙烧相比，具有以下优点：
①操作连续，便于自动控制；
②固体颗粒较小，气固相间的传热和传质面积大；
③固体颗粒在气流中的剧烈运动，使得固体表面边界层受到不断的破坏和更新，从而使化学
第三节
炉气的净化和干燥
27
　图３－１　沸腾焙烧炉
１—进气口；２—空气分布板；３—沸腾层；
４—上部燃烧空间；５—进料口；
６—出渣口；７—放空口
反应、传热和传质效率大为提高。

沸腾炉结构如图３－１所示。

沸腾炉炉体为钢壳，内衬保温砖再衬耐火砖。

为防止冷凝酸腐蚀，钢壳外面有保温层，炉体上部为扩大段，中部为炉膛，下部为空气分布室。

分布板上安装许多风帽，空气由鼓风机引入风室，经风帽均匀分布向炉膛喷出。

炉膛下部有加料室，矿料由此进入炉膛空间。

为避免因温度过高导致炉料熔结，通常在炉膛或炉壁周围安装水箱或冷却器以带走热量保护炉体。

我国日产１００ｔ硫酸的沸腾炉沸腾区直径为２．５ｍ，分布板上安装风帽近４００个，风帽风口开孔率约为沸腾区炉截面积的１％～
１．５％，操作气速为１．５～３ｍ／ｓ，风帽小孔处气速达１５～５０ｍ／ｓ，气体在沸腾炉内的停留时间为１０ｓ左右。

四、焙烧的工艺指标控制
为了提高硫的烧出率，一般控制操作炉温在８５０～９５０℃，炉底
压力９～１２ｋＰａ，炉气中ＳＯ２含量为１４％。

三项指标是相互联系的，其中炉温对稳定生产尤为重要。

为保持炉温稳定，必须要稳定空气加入量、矿石组成及投料量。

同时采用增减炉内冷却元件数量来控
制炉床温度。

第三节　炉气的净化和干燥
一、净化的目的和要求
硫铁矿焙烧得到的炉气除含有二氧化硫外，还含有三氧化硫、水分、三氧化二砷、二氧化硒、氟化氢及矿尘等。

炉气中的矿尘不仅会堵塞设备与管路，而且会造成后工序催化剂失活。

砷和硒则是催化剂的毒物；炉气中的水分及三氧化硫易形成酸雾，酸雾不仅对设备产生严重腐蚀，而且很难被吸收除去。

因此在炉气送至转化之前，必须先对炉气进行净化达到以下指标。

砷 ＜１ｍｇ／Ｎｍ３
；
水分　＜０．１ｍｇ／Ｎｍ３
；
酸雾　０．０３ｇ／Ｎｍ３
；
尘 痕量
二、净化的方法
１．矿尘的清除
炉气矿尘的清除，依尘粒大小，可相应采取不同的净化方法，对于尘粒较大的（１０μｍ以上）可
采用自由沉降室或旋风分离器等机械除尘设备；对于尘粒较小的（０．１～１０μｍ）可采用电除尘器；对于尘粒小于０．０５μｍ可采用液相洗涤法。

28　第三章
硫酸生产工艺
２．砷和硒的清除
炉气中的砷和硒分别是以Ａｓ２Ｏ３和ＳｅＯ２的形式，它们在炉气中的含量随温度降低而迅速下降。

数据如表３－１所示：
表3－1　不同温度下As2O3和SeO2在气体中饱和时的含量
由上表可见，当炉气温度降至５０℃时，气体中的砷和硒的氧化物已降至净化所规定的指标以下。

故采用湿法净化工艺，用水或稀硫酸洗涤炉气，在５０℃以下可达到较好的净化效果。

３．酸雾的清除
因采用湿法洗涤炉气，使得炉气中的水蒸气含量增加。

当水蒸气与炉气中的三氧化硫接触时，则可生成硫酸蒸气。

当过饱和度超过临界过饱和度时，硫酸蒸气就会冷凝成小液滴，形成酸雾。

酸雾的清除通常是在电除雾器中完成。

三、净化的工艺流程
以硫铁矿制造酸的炉气净化主要分为水洗流程和酸洗流程两种。

１．水洗流程
水洗流程是将炉气经初步冷却和旋风除尘后，用大量水喷淋，洗涤除去炉气中的有害杂质。

水洗流程设备简单，投资省，除尘、除砷、除氟效率高，生产技术易于掌握，但水用量大、污水排放量高，对环境造成严重危害，近几年来较少使用。

想一想　硫酸生产中污水的成分及危害。

２．酸洗流程
酸洗流程是用稀硫酸洗涤炉气，除去其中的矿尘和有害杂质，降低炉气温度。

典型酸洗流程示意图如图３－２所示。

整个流程分两级净化，第一级的功能为原料的净化和绝热增湿，主要设备有空塔、文丘里洗涤器。

第二级的功能是除湿、除热、原料气的进一步净化，主要设备有空塔、填料塔、静电除雾器。

采用稀酸洗涤、冷却原料气，再以稀酸冷却器间接换热，移去酸中的热量，洗涤液在系统中不断循环，吸收原料气中的三氧化硫。

此法污水量少，便于处理，大、中型硫酸厂多采用酸洗流程。

29　
第三节
炉气的净化和干燥
图３－２　三塔两电酸洗流程
１—第一洗涤器；２—第二洗涤器；３—第一段电除雾器；４—增湿塔；
５—第二段电除雾器；６—沉降槽；７—冷凝器；８—循环槽；９—循环酸泵
四、炉气的干燥
炉气经洗涤降温和除雾后，虽已除去砷、硒、氟和酸雾，但炉气被水蒸气所饱和。

这些水蒸气如果进入二氧化硫转化器，会与三氧化硫再次形成酸雾，而且会造成对钒催化剂的破坏，因此，炉气在进入转换工序之前务必进行严格的干燥，使炉气中水蒸气含量小于０．１ｇ／ｍ３。

１．干燥原理
浓硫酸具有强烈的吸水性，常用来作干燥剂。

当炉气中的水蒸气分压大于硫酸液面上的水蒸气分压时，炉气即被干燥。

想一想　硫酸作为干燥剂还可以干燥哪些气体？
２．工艺指标控制
（１）干燥酸的浓度　作为干燥剂，硫酸的浓度越高，其干燥效果亦越好。

但当浓度超过９８．３％时，硫酸液面上的三氧化硫可与炉气中的水蒸气生成酸雾。

通常采用浓度为９３％～９５％的硫酸作为干燥酸。

（２）干燥酸的温度　干燥酸的温度太高会增加酸雾的形成，也加剧对设备管路的腐蚀；温度太低会加大炉气中二氧化硫的损失量。

实际生产中，进塔酸温度一般控制在２０～４０℃，夏季不超过４５℃。

（３）气体温度　进入干燥塔的气体温度越低越好，温度越低，气体带入塔内的水分就越少，干燥效率就越高，一般气体温度控制在３０℃，夏季不超过３７℃。

（４）干燥酸的喷淋密度　在干燥过程中，干燥酸吸收炉气中的水分时会放出大量的热。

若干燥酸喷淋密度太小，会导致酸浓度下降，干燥效率下降，而且会加剧酸雾的形成。

若干燥酸喷淋密度过大，会增加流体阻力及动力消耗。

一般喷淋密度采用１０～１５ｍ３／（ｍ２·ｈ）。

30　第三章
硫酸生产工艺
查一查　硫酸生产中的消防措施及泄漏应急处理方法。

第四节　二氧化硫的催化氧化
一、二氧化硫氧化催化剂
在转化器中二氧化硫和氧生成三氧化硫的反应可用下式表示：
２ＳＯ２＋Ｏ２２ＳＯ３＋Q
这个反应是一个可逆、放热及体积缩小的反应。

转化反应只有在催化剂作用下才能有效地进行，所用催化剂主要有铂、氧化铁及钒三种，铂催化剂活性高，但价格昂贵，且易中毒；氧化铁催化剂价廉易得，但因活性小，二氧化硫转化率低，难以得到满意效果；相比之下钒催化剂无论其活性、稳定性还是机械强度都比较理想，而且价格适宜，至今在工业中已广泛使用。

钒催化剂是以五氧化二钒为主要成分，产品一般为圆柱形。

引起钒催化剂中毒的主要毒物有砷、氟、酸雾及矿尘等。

二、二氧化硫催化氧化工艺指标控制
１．最佳温度
如前所述，二氧化硫氧化是一个可逆放热反应。

温度降低对化学平衡是有利的，但要提高反应速率就必须适当提高反应温度。

因此，温度对平衡和反应速率两者的影响是相互矛盾的，存在一个最佳反应温度，在该温度下，对于一定的炉气组成和欲达到的某瞬时转化率，其反应速率为最大。

而且这一最佳温度也在催化剂的活性范围内。

２．二氧化硫最适宜的浓度
二氧化硫最适宜浓度的确定，首先应在保证产量和最大经济效益的前提下做考虑。

硫酸厂系统阻力７０％是集中在转化器的触媒层。

显然若炉气中的二氧化硫浓度过低，势必会影响硫酸的产量。

若采用较浓的二氧化硫炉气，对增产虽然有好处，但又必须增加催化剂装填量才能保证达到工艺规定的转化率，这样也将导致触媒层阻力增大。

由此可见，二氧化硫最适宜浓度在很大程度上取决于触媒层的阻力。

实践证明，炉气中二氧化硫浓度在７％左右，其综合效益是最佳的；若采用“两转两吸”工艺，二氧化硫浓度在原来基础上可提高１％～２％。

３．最终转化率
最终转化率，也是硫酸生产的主要指标。

提高最终转化率，不仅可降低尾气中ＳＯ２含量，减少环境污染；而且可提高硫的利用率。

但与此同时会导致催化剂用量和流体阻力的增加。

因此，最终转化率的确定也同样存在最优化问题。

最终转化率与采用的工艺、设备及操作条件密切相关。

对于“一转一吸”流程，在尾气不回收的情况下，最终转化为９７．５％～９８％时，硫酸成本最低。

如果采用“两转两吸”工艺，最终转化率可达９９．５％。

31　
第四节
二氧化硫的催化氧化
三、二氧化硫催化氧化工艺流程
工业生产中，为了使转化器中二氧化硫氧化过程尽可能遵循最佳温度曲线进行，以获得最佳经济效益，必须及时地从反应器系统中移走反应热。

为此，二氧化硫转化多为分段进行，在每段间采用不同的冷却形式。

１．中间间接换热
间接换热就是使反应前后的冷热气体在换热器中进行间接接触，达到使反应后气体冷却的目的。

依换热器安装位置不同，又分为内部间接换热式和外部间接换热式两种形式，如图３－３所示。

图３－３　多段中间间接换热式转化器
（ａ）内部间接换热式；（ｂ）外部间接换热式；（ｃ）冷激式；（ｄ）外部冷激式
１—催化剂床层；２—内部换热器；３—外部换热器
内部间接换热式转化器结构紧凑、系统阻力小、热损失少，但结构复杂，不利于检修，尤其不利于生产的大型化。

而外部间接换热式转化器结构简单，虽然系统管线长，阻力及热损失都会增加，但易于大型化生产，目前在大、中型硫酸厂得到广泛应用。

想一想　在冷却过程中混合气体中ＳＯ２转化率会不会发生改变？
对于多段间接换热器而言，段数越多对提高二氧化硫转化率及使操作线接近最佳温度曲线越有利。

但段数越多，设备及操作越复杂。

通常在实际生产中采用４～５段，而且各段始末温度和转化率的分配存在着最优化问题。

表３－２列出了四段中间间接换热式转化器各段的最佳分配结果。

２．冷激式
所谓冷激，是指采用冷的气体与反应后的热气体直接混合，使反应物系温度降低。

根据冷激所用的冷气体不同，又分为炉气冷激和空气冷激。

（１）炉气冷激　进入转换系统的新鲜炉气，一部分进入第一段催化床，其余的炉气作冷激用。

和间接换热不同，炉气被冷激后，所加入的部分新鲜炉气使二氧化硫转化率有所下降，达到相同的转化率，催化剂的用量会有所增加。

（２）空气冷激　是指在转化器段间补充预先经硫酸干燥塔干燥的空气，通过直接换热以降低反应气体的温度。

进入转化器的新鲜混合气体全部进入第一段催化床，冷空气是外加的，其冷激量
32
　第三章
硫酸生产工艺
视需要而调节。

表3－2　四段中间间接换热式转化器各段最佳条件
段
项 目
气体
组成
φ（ＳＯ２）＝
６．０％φ（Ｏ２）＝１２．７％
φ（ＳＯ２）＝７．０％
φ（Ｏ２）＝１１．３％
φ（ＳＯ２）＝７．５％
φ（Ｏ２）＝１０．５％
φ（ＳＯ２）＝８．０％φ（Ｏ２）
＝９．８％
Ⅰ
转化率
起始温度／℃末尾温度／℃接触时间／ｓ０．７７５４４０５７１０．４４８０．７２５４４０５８５０．５４８０．７０７４４０５９１０．６１３０．６８９４４０５９６
０．６８０Ⅱ
转化率
起始温度／℃末尾温度／℃接触时间／ｓ０．９０５４８６５１２０．２７００．９１８４６３５０１０．５８２０．９２０４５１４９７０．８３４０．９２３４４０４９３
１．１７４Ⅲ
转化率
起始温度／℃末尾温度／℃接触时间／ｓ０．９６１４５０４６００．４５８０．９７０４３８４４８０．９５３０．９７１４３６４４６１．２７１０．９７１４３４４４４
１．７１２Ⅳ
转化率
起始温度／℃末尾温度／℃接触时间／ｓ０．９８０４３７４３９０．７１４
０．９８０４３２４３４０．９７６
０．９８０４２９４３４１．４１８
０．９８０４２５４２７
２．１３４总接触时间／ｓ
１．８９０３．０５９４．１３６
５．７００
３．“两转两吸”流程
图３－４　两转两吸换热器组合方式
（ⅣⅠ－ⅢⅡ）
如图３－４所示，二氧化硫炉气在转化器中经过三
段（或两段）转化后，送中间吸收塔吸收三氧化硫。

由于在两次转化间增加了吸收工艺除去三氧化硫，因此有利于后续转化反应进行得更完全，ＳＯ２转化率能达９９％以上。

“两转两吸”工艺流程段间换热器还可以有（ⅢⅡ－
ⅣⅠ）、（ⅢⅠ－ⅣⅡ）等组合。

至于哪种组合最好，需要
多方面技术经济评价。

评价的标准是在保证最佳工艺条件下，总换热面积最小。

查一查　硫酸的贮存、运输方法及注意事项。

33　
第五节
三氧化硫的吸收
第五节　三氧化硫的吸收
二氧化硫经催化氧化后，转化气中约含７％的三氧化硫及０．２％的二氧化硫，其余为氧和氮气。

用硫酸水溶液吸收转化气中的三氧化硫，可制得硫酸和发烟硫酸。

在实际生产中，一般用大量的循环酸来吸收三氧化硫，目的是要将硫酸生成热引出系统。

吸收酸的浓度在循环中不断增大，需要用稀酸或水稀释，与此同时不断取出产品硫酸。

一、吸收成酸的工艺流程
图３－５为同时生产标准发烟硫酸和浓度为９８．３％硫酸的典型工艺流程。

图３－５　生产发烟硫酸时的干燥－吸收流程
１—发烟硫酸吸收塔；２—浓硫酸吸收塔；３—捕沫器；４—循环槽；５—泵；６、７—酸冷却器；８—干燥塔
转化气经三氧化硫冷却器冷却到１２０℃左右，先经发烟硫酸吸收塔１，后经浓硫酸吸收塔２，再经尾气回收后放空。

吸收塔１用１８．５％～２０％的发烟硫酸喷淋，吸收三氧化硫后，浓度和温度均升高。

吸收塔１流出的发烟硫酸在贮槽４－Ⅰ中与来自贮槽４－Ⅱ的９８．３％硫酸混合，以保持发烟硫酸的浓度。

经冷却器７冷却后，取出部分发烟硫酸产品，其余部分送入吸收塔１循环使用。

吸收塔２用９８．３％硫酸喷淋，塔底排出酸浓度上升，酸温由４５℃上升为６０℃，在贮槽４－Ⅱ中与来自干燥塔的９３％硫酸混合，以保持９８．３％浓度。

经冷却后，一部分９８．３％的酸送入发烟硫酸贮槽４－Ⅰ，另一部分送往干燥塔４－Ⅲ，以保持干燥酸浓度。

同时取出部分酸作为产品酸，大部分送入吸收塔２循环使用。

二、吸收成酸的工艺指标控制
１．吸收酸浓度
仅从化学反应来看，三氧化硫可用任意浓度的硫酸或水吸收，即对吸收酸浓度无严格要求。

但从吸收操作来讲，为了使ＳＯ３能够吸收完全并尽可能减少酸雾，要求吸收酸液面上的ＳＯ３与水蒸气分压尽可能低。

浓度为９８．３％的硫酸在任何温度下液面上总蒸气压为最小，因此９８．３％的浓硫酸是最理想的吸收剂。

34　第三章
硫酸生产工艺
生产标准发烟硫酸（１８．５％～２０％）时，可采用标准发烟硫酸作为吸收酸。

在吸收后的高浓度酸中，加入９８．３％硫酸稀释到标准发烟硫酸的浓度，即可输出作为成品。

由于发烟硫酸表面三氧化硫蒸气压力较大，三氧化硫的吸收不可能完全，还须用９８．３％硫酸吸收才能接近完全。

２．吸收酸温度
吸收酸温度对吸收率影响较大。

从吸收角度看，温度高不利于吸收操作。

因为酸温度越高，吸收酸液面ＳＯ３和水蒸气分压也越高，易形成酸雾，导致吸收率下降，且易造成ＳＯ３损失；酸温高的另一个后果是对管道腐蚀加剧。

因此，综合考虑酸雾形成、吸收率及管道腐蚀等因素，工业生产中，控制吸收温度一般不高于５０℃，出塔酸温度不高于７０℃，进入吸收塔的气体温度一般不低于１２０℃。

如果炉气干燥程度较差，气体的温度还可适当提高。

第六节　“三废”处理
一、尾气的处理
经过吸收工序的尾气中，仍含有少量ＳＯ２和ＳＯ３，其含量视具体工艺不同而略有差异，一般在０．３％左右。

对尾气中的ＳＯ２及ＳＯ３必须加以回收，以减少环境污染，降低硫酸生产的消耗定额。

目前国内硫酸厂大部分采用氨－酸法处理尾气。

氨－酸法是利用氨水吸收其中的ＳＯ２及ＳＯ３得到亚硫酸铵和硫酸氢铵溶液再用浓硫酸处理回收ＳＯ２气体，其过程可分为吸收、分解和中和三部分。

尾气经处理后，ＳＯ２浓度不高于３×１０－４（质量分数）。

想一想　氨－酸法处理尾气的反应方程式。

二、烧渣及污水、污酸的处理
以含硫量为２５％～３５％的硫铁矿为例，每生产１ｔ硫酸，副产０．７～０．８ｔ的烧渣，烧渣中含有较多的铁和一定量的铜、锌、铅、钴等有色金属，有些还含有金、银等贵重金属，应加以回收利用。

污水和污酸主要来自于净化工序，主要含有砷、硒、氟、铅、铁等物质，对生态环境危害较大，排放前必须处理。

目前普遍采用碱性物质中和法处理污水，即用碱性物质（石膏或电石渣）与污水中的砷、氟、酸等反应生成沉淀，从而将有害物质从污水中分离出来。

污酸的处理常用硫化中和法，利用硫化钠、硫氢化钠等硫化物与硫酸反应生成硫化氢，污酸中的铜、砷和硫化氢生成沉淀而分离，然后再对溶液中和处理。

硫酸生产中的安全生产问题
生产中的安全工作要注意劳动保护，防护人身的安全，同时也要避免设备事故。

硫酸生产中，
35　
复习思考题
因硫酸具有强烈的腐蚀性，工作人员要注意避免烧伤，避免被机器设备打伤，电伤等。

１．硫酸烧伤的紧急救护
硫酸溶液溅落到皮肤上，会引起皮肤表面的灼烧，溅入眼中会引起失明或视力衰退。

吸入二氧化硫或酸雾过多时可使气管和肺部受到严重损害甚至发生肺炎。

因此，在生产过程中，必须穿好工作服，戴防护眼镜、防护帽和橡皮手套。

生产中一旦发生硫酸烧伤应作如下处理：
（１）当浓硫酸不慎接触皮肤时，应立即用大量清水冲洗，再用２％小苏打水溶液冲洗烧伤部位，最后用水洗掉碱性物质，敷以烧伤用药。

（２）如伤员呼吸困难，可给予氧气吸入，同时给予镇静、止疼、抗休克等措施，还可适当输液。

（３）眼部溅入酸液时应迅速用清水冲洗，并越快越好，然后用１％～２％小苏打水溶液洗眼，再用生理盐水洗眼，并送医院诊治。

２畅触电及防止
（１）所有用电设备都必须接地。

（２）开关闸刀时，要戴手套。

动作要快，避免电弧烧手。

（３）进入设备内部时，如需照明必须用３６Ｖ的安全灯，并有专人在外面照应。

１．影响硫铁矿焙烧速率的因素有哪些？
２．炉气中的有害杂质有哪些？如何除去这些杂质？
３．炉气干燥的原理是什么？
４．二氧化硫氧化的催化剂主要成分是什么？钒催化剂与常规催化剂相比，最大的不同表现在哪里？
５．简述三氧化硫吸收的工艺指标控制。