200514-市化学课

工业制硫酸

硫酸的用途与我国硫酸产量

第一阶段：二氧化硫的制备

$$\ce {S + O2 ->[点燃] SO2}$$

或者

$$\ce {4FeS2 + 11O2 ->[煅烧] 2Fe2O3 + 8SO2}$$

• 把硫铁矿矿石粉碎成细小的颗粒,然后把它放在沸腾炉中进行煅烧。
• 将矿石粉碎成很细的颗粒,增大了矿石颗粒的表面积,有利于矿石与空气充分接触,加快煅烧速率。
• 矿石颗粒在炉内一定空间里剧烈翻腾,与空气接触充分,煅烧速率快,煅烧充分

第二阶段：二氧化硫的催化氧化

$$\ce {2SO2 + O2 <=>[催化剂][\Delta] 2SO3}$$

第三阶段：三氧化硫的吸收

$$\ce {SO3 + H2O -> H2SO4}$$

原料选择

1. 硫铁矿制硫酸
2. 硫磺制硫酸
3. 冶炼烟气制硫酸
4. 其他

二氧化硫的催化氧化

• 生产设备：接触室
• 基本过程:精制后的炉气补充空气后送入装有五氧化二矾催化剂的接触室,氧化生成$\ce {SO3}$。

三氧化硫的吸收和硫酸生成

• 用98.3%的硫酸吸收SO3,不易形成酸雾,吸收速率快。
• SO3从塔的下部通入,98.3%的硫酸从塔顶喷下,两者逆流接触,吸收充分。