硫酸工业 工艺流程.ppt

硫酸工业工艺流程
绪论
从硫铁矿制二氧化硫炉气
炉气的净化与干燥
二氧化硫的催化氧化
三氧化硫的吸收
三废治理与综合利用
绪论
一、性质
二、用途
三、生产方法
四、硫酸工业发展概况
2
一、性质
纯硫酸(H2SO4)是一种无色透明的油状液体,,几乎比水重一倍。工业生产的硫酸系指SO3和H2O以一定比例混合的溶液。
发烟硫酸是其中SO3和H2O摩尔比大于1的溶液。发烟硫酸由于SO3蒸气压较大,暴露在空气中能释放出SO3和空气中的水蒸气迅速结合凝聚成酸雾。发烟硫酸因而得名。
硫酸浓度以所含H2SO4的质量分数表示,而发烟硫酸浓度以所含游离SO3或总SO3的质量分数表示.
以其中所含H2SO4的重量百分比来表示,常用有:98%硫酸(98酸)、100%硫酸(无水硫酸)、20%发烟硫酸(105酸)。
3
一、性质
(一)物理性质
1、结晶温度:%硫酸,结晶温度为-38℃。高于或低于这个浓度的结晶温度都要提高。特别应当注意,98%硫酸结晶温度是+℃,99%硫酸结晶温度是+℃,这样的产品酸结晶温度较高。所以,冬季生产时要注意保温防冻,以防浓硫酸纳晶,必要时调整产品浓度。
2 、硫酸的密度:硫酸水溶液的密度随着硫酸含量的增加而增大,%时达到最大值,过后则递减;发烟流酸的密度也随其中游离SO3的含量的增加而增大,达62%SO3(游离)时为最大值,继续增加游离SO3含量,则发烟硫酸的密度减小。在生产中,可以通过测定硫酸的温度和密度来测定硫酸的浓度。
3、硫酸的沸点:%以下时,它的沸点是随着浓度的升高而增加的。%的硫酸沸点最高(℃),而100%的硫酸反而在较低的温设(℃)下沸腾。当硫酸溶液蒸发时,它的浓度不断增高,%后保持恒定,不再继续升高。发烟硫酸的沸点,℃℃。
4
一、性质
(二)化学性质
1、与金属及金属氧化物反应
2、与有机物发生磺化反应
3、有吸水能力,工业上常用作干燥剂和浓缩剂
4、用作有机反应的催化剂,如烷基化反应等
5
二. 用途
硫酸是无机化工、有机化工中用量最大、用途最广的化工产品。
主要用于生产磷肥(在我国占硫酸总量的65-75%);此外还可用于生产无机盐、无机酸、有机酸、化纤、塑料、农药、颜料、染料、硝化纤维、TNT、硝化甘油及中间体等;石油、冶金行业也都大量使用。
我国硫酸的消费情况
被称为工业之母。
6
三. 生产方法(硝化法、接触法)
SO2+N2O3+H2O == H2SO4+2NO
2NO+O2==2NO2
NO +NO2 == N2O3
硝化法也称亚硝基法,可分为:
铅室法
塔式法:直接用SO2,H2O,O2反应生成硫酸。
(一)硝化法原理
7
(二) 接触法原理
生产工序:
原料
及预
处理
三废
处理
吸
收
转
化
焙
烧
净
化
生产原理:
1、 SO2的生成 S+O2==SO2 4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2
2、 SO2的氧化 SO2+1/2O2==SO3
3、 SO3与水结合 nSO3+H2O==H2SO4+(n-1)SO3
8
(二) 接触法原理
生产硫酸的原料
硫铁矿:主要成份是FeS2。
磁硫铁矿:主要成份为Fe7S8。含S量越高,锻烧时放热越多。
两种矿含S量相同时,磁硫铁矿锻烧放热量比普通硫铁矿高30%左右。自然开采的硫铁矿都含有很多杂质,使矿呈灰、褐、黄铜等不同颜色。通常含硫量只有30%~50%。
硫磺:使用天然硫磺生产硫酸最好,但我国矿少。
其它原料:硫酸盐、冶炼烟气、含硫工业废料等。
9
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
10