制酸生产工艺简介

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1、硫酸生产工艺简介概述硫酸的工业生产始于18世纪中叶。1746年罗巴克博士和加伯特在苏格兰的的普雷斯顿判兹建立了第一个原始的铅室法硫酸厂，月产浓度为33.4%的硫酸334Kg，用于漂白亚麻。随后，硫酸的生产在法国和德国得到迅速发展。铅室法硫酸生产在19有了重大改进。19世纪初，开始在单独的炉子里燃烧硫磺，并且使用硫酸分解硝石，取得氮氧化物。20世纪初出现了全部用塔代替铅室的塔式法硫酸生产，1831年英国的菲利普提出使用二氧化硫在催化剂的作用下催化氧化为三氧化硫，并用水吸收成硫酸的方法。当时是用灼热

2、的铂作为催化剂的。1900年美国建立了第一个用硫铁矿为原料的接触法硫酸生产厂，以铂作为催化剂。1915年，德国巴斯夫公司经过研究开发，开始使用钒作为催化剂，由于钒催化剂便宜效率又高，因此迅速就取代铂催化剂，19世纪由于硫酸的需求量大幅增加，促进了硫酸生产的发展。我国硫酸生产的主要原料是硫铁矿，其次是硫磺，最近冶炼烟气制酸也在迅速发展，取得了很好的效果。第一节硫酸的物理性质和化学性质一、硫酸的物理性质1、硫酸的浓度不论是硫磺制酸还是其他含硫原料制酸产品硫酸一般是93%或者98%的浓硫酸，因为工业硫

3、酸的标准中规定了硫酸浓度要求。关于浓硫酸和稀硫酸的界定，一般以75%左右为界限。2、硫酸的密度20℃，93%的浓硫酸密度1.83g/m3,98%的浓硫酸密度为1.84g/m3。3、硫酸的熔点、凝固点和沸点93%的浓硫酸熔点是-32℃,98%浓硫酸的熔点3℃,93%的浓硫酸凝固点是-27℃,98%浓硫酸的凝固点-0.7℃,98%浓硫酸的沸点327℃。二、硫酸的化学性质1、硫酸的分子结构硫酸是三氧化硫和水化合而成。化学上一般把一个分子的三氧化硫和一个分子的水相结合称为无水硫酸。无水硫酸就是指100%

4、的硫酸，又称纯硫酸。纯硫酸一般为无色透明、油状液体，也有通过加入添加剂制成固体硫酸。纯硫酸的化学式用“H2SO4”相对分子量为98.08。工业上通用的硫酸，是指三氧化硫与水以任何比例化合的物质。三氧化硫与水的分子比＜1时，称硫酸水溶液。三氧化硫与水的分子比＞1时，就是三氧化硫在100%硫酸中的溶液，称发烟硫酸。这种硫酸中三氧化硫含量超过硫酸中水的含量，未与水化合的三氧化硫称为游离三氧化硫。硫酸的通常浓度用其中所含硫酸的质量百分数来表示。如98%硫酸，就是指其中含有98%重量的硫酸和2%重量的水。

5、习惯上把浓度≥75%的硫酸叫做浓硫酸，而把75%以下的硫酸叫做稀硫酸。2、硫酸与其他物质的反应硫酸能跟很多无机物和有机物反应，这些反应主要是因为硫酸的强氧化性、强酸性等性质而成的。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2（气体）2NaOH(或KOH)+H2SO4==Na2SO4+2H2O第二节硫酸生产的基本原理一、硫酸生产的原料和原料的预处理1、生产硫酸所用的原料主要有硫铁矿（FeS2）、硫金砂（经过浮选得到硫富集的小粒度精矿）、硫磺（天然形成的硫单质以及利用其他物质反应制得的硫单质，主要从天然气和石

6、油生产过程中回收）、石膏（天然2水石膏CaSO4.2H20)、天然石膏CaSO4以及磷石膏是在湿法制造磷酸时用硫酸作用于粉状磷矿石时产生的）、硫化矿（大部分有色金属矿都是金属硫化物，这些硫化物冶炼可产生二氧化硫烟气，烟气回收利用可制造硫酸）硫化氢和硫酸亚铁（天然气、工业煤气中含有丰富的硫化氢气体，工业上的硫酸亚铁主要来源于钛白工业生产）、工业含硫废气和废硫酸。2、生产硫酸原料的预处理块状硫铁矿要求经过粉碎、筛分处理，对水分含量比较高的矿要求干燥；硫金砂等浮选产生的矿要求经过干燥窑干燥处理，因为进

7、入硫酸厂的硫金砂一般含水在10%~20%，称为潮矿，潮矿粘度大严重影响生产；硫磺要求经过熔化、过滤、精制等过程处理。二、二氧化硫气体的制取1、硫铁矿的焙烧，硫铁矿在900℃高温下反应产出二氧化硫气体，其总反应方程式如下：4FeS2+11O2=2Fe2O3+SO2+3309.749kJ2、硫磺的焙烧，硫磺在900℃~1050℃的高温下反应产生二氧化硫气体，其反应方程式可写完：S+O2=SO2+Q3、石膏的煅烧，石膏在900℃~1200℃的高温下反应产生二氧化硫气体，其反应方程式为：4CaSO4+2

8、C=4CaO+2CO2+4SO2-Q4、有色金属冶炼，包括铜冶炼、锌冶炼、铅冶炼等等，大部分有色金属矿都是以硫化物形式存在的，这里只介绍铜冶炼主要反应式。华刚矿业铜钴矿主要硫化矿为辉铜矿，其反应式为：Cu2S+O2=2Cu+SO2+Q在国内最常见的硫化铜矿是黄铜矿，其反应式：4CuFeS2+5O2=2Cu2S.FeS+4SO2+2FeO+Q三、二氧化硫气体的转化二氧化硫气体转化的物化原理，反应式为：2(SO2)+O2<=>2(SO3)该反应式是分子数目减少、放热的可逆反应，一般情况下工业生产为了