硫酸(高职院校上课课件2).ppt

第2节 硫 酸 2.1 硫酸的基本性质及硫酸生产方法 2.2 从硫铁矿制二氧化硫炉气 2.3 炉气的净化与干燥 2.4 二氧化硫的催化氧化 2.5 三氧化硫的吸收 2.6 三废治理与综合利用 2.1 硫酸的基本性质及硫酸生产方法 硫酸工业用途 基本无机化工之一。主要产品有浓硫酸、稀硫酸、发烟硫酸、液体三氧化硫、蓄电池硫酸等，也生产高浓度发烟硫酸、液体二氧化硫、亚硫酸铵等产品。 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。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。素有“工业之母”美誉。在我国，其中60%的硫酸产量用于生产磷肥和复肥。 我国硫酸的主要消费范围如下 硫酸工业在国民经济中的重要地位 硫酸是化学工业中的重要产品之一，被广泛应用于国民经济的各个部门。 化肥：普钙、硫铵、重钙、磷铵。 化工：敌百虫、敌敌畏、DDT、有机玻璃、环氧树脂、离子交换树脂等等。 轻工：合成洗涤剂、三聚磷酸钠、合成脂肪酸、自行车、皮革、合成革。 纺织：维尼纶、腈纶、印染布、针织用纱。 冶金：钢材酸洗、氟化盐、电解铜、电解锌、电解镍。 石油化工：原油加工、石油催化剂、石油添加剂、己内酰胺、聚乙烯醇、丙烯腈。 其它行业主要是指医药工业和军工。 硫酸工业发展概况 1.一千多年前的波斯人用煅烧绿矾（FeSO4.7H2O)方法制硫酸当时的人称之为“绿矾油”反应过程可以表示为：????????????? ?????????????? 　　 煅烧???????????? 2（FeSO4.7H2O) ==Fe2O3 + SO2 + SO3 + 14H2O2.1740年英国人在陶器中加热硫磺和硝酸的混合物制硫酸后来在此基础上发展起来的各种方法都叫做硝化法或铅室法。反应过程可以表示为：???????????? NO2? +SO2 ＝ NO + SO3??? SO3 + H2O ＝ H2SO43.1831年英国人又发明了接触法。目前，硫酸有80%以上都是用这种方法生产。 1. 1874年，天津机械局淋硝厂建成中国最早的铅室法装置1876年投产，日产硫酸约2t，用于制造无烟火药。 2. 1934年，中国第一座接触法装置在河南巩县兵工厂分厂投产。 3. 1949年以前，中国硫酸最高年产量为 180kt(1942)。1983 年 硫酸产量达8.7Mt（不包括台湾省）,仅次于美国、苏联，居世界第三位。 4. 1951年，研制成功并大量生产钒催化剂，此后还陆续开发了几种新品种。 5.1956年，成功地开发了硫铁矿沸腾焙烧技术，并将文氏管洗涤器用于净化作业。 6.1966年,建成了两次转化的工业装置,成为较早应用这项新技术的国家。在热能利用、环境保护、自动控制和装备技术等方面，也取得了丰硕成果。 7.80年代后，引进了一批大型生产装置，截止1998年（20.495Mt，以100%硫酸计），中国硫酸生产量跃居世界第2位，仅次于美国。 硫酸的生产方法 从生产方法来看，有塔式法、铅室法和接触法，塔式法和铅室法又统称硝化法。 目前全世界通用的方法是接触法。 从生产原料来看，硫铁矿法、硫磺法、冶炼烟气法、硫化氢法、石膏法等。 选择制取硫酸的原料应从实际出发,世界上主要用硫磺作原料，而我国主要用黄铁矿作原料。 硝化法也称亚硝基法，基本反应原理如下： SO2+N2O3+H2O == H2SO4+2NO 2NO+O2==2NO2 NO +NO2 == N2O3 2.2 从硫铁矿制二氧化硫炉气 一、原料及其预处理 二、硫铁矿焙烧理论基础 三、硫铁矿沸腾焙烧 四、热能回收 一、原料及其预处理 硫铁矿的性质： 最常见的硫铁矿主要成分为二硫化铁(FeS2)。它有两种结晶形态，一种属于立方晶系，称黄铁矿，密度4.95~5.00g/cm3，另一种属于斜方晶系称白铁矿，密度4.55g/cm3，比黄铁矿略轻一点，后者与前者为同质异晶。最常见的是黄铁矿，因而人们常把黄铁矿称为硫铁矿。 还有一种还有一种矿石近似黄铁矿，而构造较为复杂，其分子通式以FenSn+1(5≤n≤16)表示。(其中n=7最多)，由于具有强磁性，这类矿石称为磁黄铁矿或磁硫铁矿。 硫铁矿的分类(按来源分)： 普通硫铁矿：直接或开采硫化铜矿时取得的，主要成分FeS2，另外含有铜、铅、锌、锰、钙、砷、硒等杂质。 浮选硫铁矿和尾砂：含硫较低的硫铁矿需进行浮选加以富集，使原料中硫含量达到预定要求，浮选所得矿料