C0429_1411-硫酸工业制法.ppt

如何将硫单质转化为硫酸？ S H2SO4 SO2 SO3 FeS2 三、硫酸的工业制法 1、制硫酸的历史 2、接触法制硫酸 （1）原理 （2）设备 吸收塔 SO3＋H2O→H2SO4 接触室 沸腾炉 设备 原理 4FeS2+11O2 → 2Fe2O3+8SO2 高温 S+O2 → SO2 点燃 或 2SO2+O2 2SO3 V2O5 △ a、沸腾炉 （a）原料的准备 i、矿石粉碎 增加与空气接触面积 ii、强大空气流 矿粒吹起 与空气接触充分 氧气充分 增大反应速率 矿石利用率高 （b）反应 硫铁矿 （FeS2） 　空气 （O2 N2…） 　矿渣（Fe2O3) 炉气 （SO2,N2,O2,H2O等） 燃烧 沸腾炉 （b）生产条件 i、过量的空气—— 提高 SO2转化率 ii、 V2O5作催化剂 iii、高温、适当的压强 （c）热交换器 b、接触室 （a）沸腾炉中产生的炉气必须经过净化和干燥处理才能进入接触室，防止催化剂中毒 c、吸收塔 （a）工业上用 98.3％的浓硫酸吸收SO3—— 防止形成酸雾，提高吸收效率 （b）吸收塔里装填大量瓷环—— 增大SO3与98.3％的浓硫酸的接触面积 （c）吸收操作采取逆流的形式—— 提高吸收效率 （3）原料 硫铁矿（或硫磺矿），空气， 催化剂（V2O5），98.3%浓硫酸 （4）流程 黄铁矿（粉碎） 空气 沸腾炉 燃烧 炉气 炉渣 接触室 催化氧化 SO3(SO2,N2,O2) 98.3%浓硫酸 吸收塔 发烟硫酸 水或稀硫酸 各种浓度的硫酸 净化 尾气(SO2,N2,O2) （5）关于硫酸工业综合经济效益的讨论 a、环境保护与综合利用原料 （a）化工生产中产生的“三废”—— 废气、废液、废渣 （b）“三废”处理的原则—— i、建设处理设施，严格执行国家的 有关排放标准 ii、尽可能把“三废”转化为有用的 副产品，实行综合利用 （c） “三废”处理的方法—— i、尾气吸收 尾气中的少量SO2 氨水 (NH4)2SO3 硫酸 SO2 (NH4)2SO4 （SO2含量高，作生产硫酸的原料） （作肥料） ii、污水处理 SO2+2NH3+H2O→(NH4)2SO3 (NH4)2SO3＋H2SO4→(NH4)2SO4＋SO2＋H2O 含硫酸的污水用石灰乳中和处理 Ca(OH)2+ H2SO4→CaSO4 ＋2H2O iii、废渣的利用 黄铁矿矿渣 制水泥、制砖 炼铁 一般 含铁品位高 b、能量的充分利用 （a）硫酸生产过程中要消耗大量的能量——如：开动机器设备需要电能，维持接触氧化适宜的温度要热能…… （b）硫酸生产过程中三个反应都是放热反应——可利用“废热”以降低生产成本。如： 在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产生蒸气发电；接触室中设热交换器，利用反应放出的热预热即将参加反应的SO2和O2…… c、生产规模和厂址选择 i、生产规模——规模越大，成本越低 考虑我国的实际情况，在一般情况下，应发展年产4万吨以上的制硫酸装置。 ii、厂址选择——要综合考虑原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和 环保等诸多因素。 硫酸厂选址需考虑的重要因素 有强腐蚀性，不能较多贮存，需随产随销，且运费较高——须靠近销售中心 对环境污染较严重——不应建在人口密集区和高环保要求区