化工生产技术（高教出版社) 04第4章硫酸

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1、知识目标：l掌握硫铁矿沸腾焙烧、炉气的净化及干燥原理；l掌握主要工艺条件及典型工艺流程；l掌握二氧化硫催化氧化的化学平衡及动力学；l理解三氧化硫吸收的基本原理；工艺流程及尾气治理；硫铁矿焙烧过程的物料衡算。l了解硫酸的性质和用途；制酸用原料。能力目标：l能分析主要工艺条件、化学平衡及动力学能力；l能进行硫铁矿焙烧过程的物料衡算及热量衡算；l能看懂工艺流程图、主要设备图、设备布置图；l能绘制工艺流程图及主要静止设备简图；l能理解运用相关的技术资料、技术文件、图纸，能写一般的技术总结和合理化建议。第四章硫酸生产技术第一节概述一、硫酸的性质、产品规格及用途查一查硫酸的结晶温度、密度、沸点

2、、蒸汽压以及粘度等物理性质随着硫酸浓度有何变化规律？硫酸能够发生哪些化学反应？硫酸纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈强酸性，强吸水性，可以与水以任意比混合，并放出大量的热。硫酸的结晶温度、密度、沸点、蒸汽压以及粘度随着硫酸浓度的不同而变化。硫酸是无机强酸，腐蚀性很强，化学性质很活泼。查一查：硫酸用途非常广泛，查一查硫酸的产品规格，在工业中有那些用途？二、生产硫酸的原料生产硫酸的原料主要有硫铁矿、硫磺、硫酸盐、冶炼烟气及含硫化氢的工业废气等。（一）硫铁矿硫铁矿是当前硫酸生产最主要的原料，我国50%以上的硫酸是以硫铁矿为原料生产的。硫铁矿主要成分是FeS2，一般富矿含硫30％～48％

3、，贫矿含硫在25％以下。将硫铁矿原料处理后，加入沸腾焙烧炉，通入空气氧化焙烧，产生的二氧化硫气体经净化后进入转化器转化为三氧化硫，再经酸吸收，制得硫酸成品。（二）硫磺将硫磺经熔融、焚烧产生二氧化硫气体，经废热锅炉、过滤器，再经通入空气氧化为三氧化硫，再经冷却、酸吸收，制得酸成品。硫磺原料纯度高、工艺过程简单，不需要复杂的净化工段及废水、废渣治理。炉气中SO2与O2的含量相应提高，从而提高生产能力。（三）硫酸盐硫酸盐还原消耗大量的燃料，硫酸厂与水泥厂联合生产，可以节省能源、降低成本，对23知识链接硫酸对环境的影响毒性：属中等毒性。健康危害：对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。对

4、眼睛可引起结膜炎、水肿、角膜混浊，以致失明；引起呼吸道刺激症状，重者发生呼吸困难和肺水肿；高浓度引起喉痉挛或声门水肿而死亡。口服后引起消化道的烧伤以至溃疡形成。严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛和声门水肿、肾损害、休克等。慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。危险特性：与易燃物(如苯)和有机物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。能与一些活性金属粉末发生反应，放出氢气。遇水大量放热，可发生沸溅。具有强腐蚀性。燃烧(分解)产物：氧化硫。应急处理处置方法一、泄漏应急处理疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，建议应急处理人员戴好面罩，穿化学防护服

5、。合理通风，不要直接接触泄漏物，勿使泄漏物与可燃物质(木材、纸、油等)接触，在确保安全情况下堵漏。喷水雾减慢挥发(或扩散)，但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水。用沙土、干燥石灰或苏打灰混合，然后收集运至废物处理场所处置。也可以用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。二、防护措施 呼吸系统防护：可能接触其蒸气或烟雾时，必须佩戴防毒面具或供气式头盔。紧急事态抢救或逃生时，建议佩带自给式呼吸器。眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。防护服：穿工作服(防腐材料制作)。手防护：戴橡皮手套。其它：工作后，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗

6、后再用。保持良好的卫生习惯。三、急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，立即用水冲洗至少15分钟。或用2%碳酸氢钠溶液冲洗。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧。给予2-4%碳酸氢钠溶液雾化吸入。就医。食入：误服者给牛奶、蛋清、植物油等口服，不可催吐。立即就医。灭火方法：砂土。禁止用水。发展我国硫酸和水泥工业具有重要意义。（四）冶炼烟气金属冶炼工业产生的大量尾气中都含有二氧化硫，将其中的二氧化硫通过转化器转化为三氧化硫，再经酸吸收，制得硫酸成品，不仅回收了资源，对保护生态环境也有着重大意义。三、硫酸的生

7、产方法简介工业上生产硫酸的方法主要有两种，硝化法（塔式法）和接触法。接触法制得的硫酸纯度、浓度比硝化法制得的硫酸高，我国目前全部以接触法生产，其工艺流程因所采用的原料种类不同而有所不同。23接触法不仅可制得任意浓度的硫酸，而且可制得无水三氧化硫及不同浓度的发烟酸，操作简单、稳定，热能利用率高，因此，在硫酸工业中占有重要地位。本章重点介绍接触法生产硫酸。第二节二氧化硫炉气的制备一、硫铁矿的焙烧原理（一）焙烧反应焙烧硫铁矿的反应，主要是矿石中的FeS2与空气中的氧反应，生