工业制硫酸,工业制硫酸的主要原料是什么啊?
工业制法生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等工业制硫酸。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。硫酸广泛用于各个工业部门,主要有化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等。硫酸还用于生产染料、农药、化学纤维、塑料、涂料,以及各种基本有机和无机化工产品。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=SO₂4FeS₂+11O₂=高温=8SO₂+2Fe₂O₃2、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SO₃+H₂SO₄=H₂S₂O₇(焦硫酸)4、加水H₂S₂O₇+H₂O=2H₂SO45.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。
硫酸这种工业生产的重要原料始于8世纪,我们中国道士却是拿来炼丹,生产硫酸最古老的方法是用绿矾(硫酸亚铁)为原料,放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸。古代炼丹士称硫酸为”绿矾油”就是由这种方法而得名。 生产硫酸最古老的方法是用绿矾(FeSO4·7H2O)为原料,放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸。在煅烧过程中,绿矾发生分解,放出二氧化硫和三氧化硫,其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝,便可得到硫酸。 2(FeSO4·7H2O) Fe2O3+SO2+SO3+14H2O 在18世纪40年代以前,这种方法为不少地方所采用。古代称硫酸为“绿矾油”就是由于采用了这种方法的缘故。
先将硫黄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
工业制法
生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。
硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。
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═2SO3(用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应)
3.用98.3%硫酸吸收
SO3+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸)
4.加水(吸收它)
H2S2O7+H2O═2H2SO4
提纯工艺
可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%的商品硫酸.
化工生产必须保护环境,严格治理“三废”,并尽可能把“三废”变为有用的副产品,实现原料的综合利用。硫酸厂的“三废”经处理后,不仅消除了污染,而且也使SO2和黄铁矿矿渣得到合理利用。1、尾气吸收(氨水吸收)SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O(作肥料)(作生产硫酸的原料)2、污水处理(石灰乳中和)Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O