年产30万吨硫磺制硫酸工艺的设计.doc

济源职业技术学院 毕 业 设 计（论 文） (冶金化工系) 稀硫酸化学性质 可与多数金属（比铜活泼）氧化物反应，生成相应的硫酸盐和水； 可与所含酸根离子对应酸酸性比离子弱的盐反应，生成相应的硫酸盐和弱酸； 可与碱反应生成相应的硫酸盐和水； 可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气； 加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。 ,在水中发生H2SO4=2H+ + SO4 2- 1.1.3浓硫酸的性质 脱水性 ⑴就硫酸而言，脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。 ⑵脱水性是浓硫酸的化学特性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比（2∶1）夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。 ⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭（炭化）。 浓硫酸 如C12H22O11=12C + 11H2O (4)黑面包反应 在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象可以看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭。 强氧化性 ⑴跟金属反应 ①常温下，浓硫酸能使铁、铝等 ②加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成SO2 　　Cu + 2H2SO4(浓) =加热)=CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 　　2Fe + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O 在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。 ⑵跟非金属反应 热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。 　　C + 2H2SO4(浓) =(加热) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O 　　S + 2H2SO4(浓) = 3SO2↑ + 2H2O 　　2P + 5H2SO4(浓) = 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O ⑶跟其他还原性物质反应 浓硫酸具有强氧化性，实验室制取H2S、、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。 　　H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑ + 2H2O 　　2HBr + H2SO4(浓) = Br2↑ + SO2↑ + 2H2O 　　2HI + H2SO4(浓) = I2↑ + SO2↑ + 2H2O 难挥发性（高沸点） 制氯化氢、硝酸等（原理：利用难挥发性酸制易挥发性酸） 如，用固体与浓硫酸反应制取氯化氢气体 （固）+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl↑ (常温） 2NaCl（固）+H2SO4（浓）=Na2SO4+2HCl↑ （加热） Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ 再如，利用与浓硫酸可以制氯化氢气体。 酸性：制，如、等 　2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4 　PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2 稳定性：浓硫酸盐反应 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ 稀硫酸化学性质 可与多数金属（比铜活泼）氧化物反应，生成相应的硫酸盐和水； 可与所含酸根离子对应酸酸性比离子弱的盐反应，生成相应的硫酸盐和弱酸； 可与碱反应生成相应的硫酸盐和水； 可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气； 加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。 ,在水中发生H2SO4=2H+ + SO4 2- 1.2硫酸的用途 （1）用于肥料的生产硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸。 2NH3+H2SO4= (NH4)2SO4 每生产一吨硫酸铵，就要消耗硫酸（折合成100%计算）760kg，每生产一吨过磷酸钙，就要消耗硫酸）用于农药的生产许多农药都要以硫酸为原料如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀菌剂，硫酸铊可作杀鼠剂，硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂。最普通的杀虫剂，如1059乳剂(45%)和1605乳剂(45%)的生产都需用硫酸。前者每生产1t需消耗20%发烟硫酸1.4t后者每生产1t需消耗硫酸36kg。为大家所熟悉的滴滴涕，每生产1t需要20%发烟硫酸1.2t。 ）用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门，特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。 用于石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程中，都需要浓硫酸精炼，以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物。每吨原油精炼需要硫酸约24kg，每吨柴油精炼需要硫酸约31kg。石油工业所使用的活性白土的制备，也消耗不少硫酸。 在浓缩硝酸中