硫酸生产工艺流程图

如题所述

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第1个回答  2019-08-08

如下图所示:

纯硫酸一般为无色油状液体,密度1.84 g/cm³,沸点337℃,能与水以任意比例互溶,同时放出大量的热,使水沸腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫,最终变成为98.54%的水溶液,在317℃时沸腾而成为共沸混合物。

硫酸的沸点及粘度较高,是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高,因此它是电解质的良好溶剂,而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃,加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。

扩展资料

硫酸的主要用途有:

1、冶金及石油工业

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。例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时,电解液就需要使用硫酸,某些贵金属的精炼,也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。

2、解决人民衣食住行

用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝,它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴。

3、巩固国防

某些国家硫酸工业的发展,曾经是和军用炸药的生产紧密连结在一起的。无论军用炸药(发射药、爆炸药)或工业炸药,大都是以硝基化物或硝酸酯为其主要成分。

4、原子能工业及火箭技术

原子反应堆用的核燃料的生产,反应堆用的钛、铝等合金材料的制备,以及用于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金,都和硫酸有直接或间接的关系。

5、土壤改良

在农业生产中,越来越多地采用硫酸改良高pH值的石灰质土壤。过去20年来,尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛施用。

参考资料来源:百度百科-硫酸

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第2个回答  2020-12-16
硫酸是基础化学工业的重要产品。它是许多化学工业的原料,大量的用于制造化肥、农药、医药、染料、炸药、化学纤维等。它还广泛应用于石油炼制、冶金、机械制造、纺织印染等国民经济部门。因此,有人认为硫酸的消费量可视为一个国家工业发达水平的一种标志,可见硫酸工业在国民经济中占有重要的地位。解放前,我国的硫酸工业十分落后,1949年产量只有四万吨。新中国成立后,硫酸工业得到快速发展,目前年产量已达一千多万吨,位居世界前列。

接触法制硫酸可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气(含有一定量的SO2)等作原料。世界上主要用硫黄作原料制硫酸,是因为用硫黄作原料成本低,对环境的污染少。我国由于硫黄矿产资源较少,主要用黄铁矿作原料,部分工厂用有色金属冶炼厂的烟气、矿产硫黄或从石油、天然气脱硫获得的硫黄作原料。

工业制造硫酸的生产过程主要分三个阶段。

一、造气

将硫黄或经过粉碎的黄铁矿,分别放在专门设计的燃烧炉中,利用空气中的氧气使其燃烧,就可以得到SO2。

-297kJ/mol ΔH=

ΔH=-853kJ/mol

燃烧黄铁矿是在沸腾炉中进行的。当黄铁矿矿粒燃烧的时候,从炉底通入强大的空气流,在炉内一定空间里把矿粒吹得剧烈翻腾,好像"沸腾着的液体"。因此,人们把这种燃烧炉叫做沸腾炉(如上图)。由于矿粒在沸腾炉中燃烧得比较完全,从而可提高原料的利用率。

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从燃烧炉中出来的气体叫做炉气。用燃烧黄铁矿制得的炉气含有SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质,如砷、硒等的化合物和矿尘等。杂质和矿尘都会使催化剂中毒,水蒸气对设备和生产也有不良影响。因此,在进行下一步氧化反应以前,必须对炉气进行净化和干燥处理。用燃烧硫黄制得的炉气除含有SO2、O2和N2外,杂质较少,不需要经过净化和干燥处理。

二、接触氧化

经过净化、干燥的炉气(其成分体积分数分别约为:SO27%,O211%,N282%)

见"接触法制硫酸流程图"),发生氧化反应,生成SO3。 进入接触室(

SO2跟O2是在催化剂(如V2O5等)表面上接触时发生反应的,所以,这种生产硫酸的方法叫做接触法。

SO2接触氧化反应在什么条件下进行最为有利呢?

1.温度

SO2接触氧化是一个放热的可逆反应,根据化学平衡理论判断可知,此反应在温度较低的条件下进行最为有利。表1列出的一系列实验数据也证明了这一点。

表1不同温度下SO2的平衡转化率

但是,温度较低时催化剂活性不高,反应速率低,从综合经济效益来考虑,对生产不利。在实际生产中,选定400?~500?作为操作温度,因为在这个温度范围内,反应速率和SO2的平衡转化率(93.5%~99.2%)都比较理想。

2.压强

SO2的接触氧化也是一个总体积缩小的气体反应。表2列出了压强对SO2平衡转化率影响的一系列实验数据。

讨论1根据化学平衡理论和表2的数据,考虑综合经济效益,你认为SO2的接触氧化反应在什么压强下进行最为有利?
表2的数据说明,增大气体压强,能相应提高SO2的平衡转化率,但提高得并不多。考虑到加压必须增加设备,增大投资和能量消耗,而且常压下400?~500?时,SO2的平衡转化率已经很高,所以硫酸工厂通常采用常压进行操作,并不加压。

由于SO2的氧化反应需在400?~500?条件下进行,因此,反应前必须把炉气预热到这个温度;又由于此反应是放热反应,随着反应的进行,反应环境的温度会不断升高,这不利于SO3的生成。所以在接触室的两层催化剂之间装上一个热交换器,用来把反应生成的热,传递给进入接触室需要预热的炉气,还可以冷却反应后生成的气体。

三、三氧化硫的吸收

N2以及剩余的未起反应的O2和SO2。从接触室出来的气体,主要是SO3、

SO3与H2O化合就生成了H2SO4。

SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(l)

ΔH=-130.3kJ/molH2SO4虽然是由SO3跟H2O化合制得的,但工业上并不直接用H2O或稀硫酸来吸收SO3。因为那样容易形成酸雾,不利于对SO3的吸收。为了尽可能提高吸收效率,工业上用H2SO4质量分数为98.3%的硫酸作吸收。

吸收过程在吸收塔里进行。为了增大SO3跟98.3%的硫酸的接触面积,强化吸收过程,在吸收塔里装填了大量瓷环。吸收操作采取逆流的形式,SO3从吸收塔的下部通入,98.3%的硫酸从吸收塔顶喷下,供稀释用的硫酸从吸收塔底放出。98.3%的硫酸吸收SO3后浓度增大,可用H2O或稀硫酸稀释,制得各种浓度的。

从吸收塔上部导出的是N2、没有起反应的O2和少量SO2,如果把它们当作尾气直接排入大气,既会造成原料浪费,又会造成环境污染。因此,应将上述气体再次通入接触室,进行第二次氧化,然后再进行一次吸收。这样经过两次氧化和吸收的气体,剩余SO2的含量已经很少了。最后再将这种尾气加以净化回收处理,既可消除SO2对大气的污染,又可充分利用原料。

热交换器是化学工业里广泛应用的热交换设备,它有多种形式。在多数热交换器内部,装有许多平行的管道或蛇管,以扩大传热面,提高热交换效果。一种流体在管道内流动。两种流体通过管壁进行热交换,热的流体得到冷却,冷的流体得到加热。

烧结烟气脱硫工艺流程图

烧结烟气脱硫技术--气喷旋冲(XPB)石灰石/石膏法

气喷旋冲(XPB)石灰石/石膏法烧结烟气脱硫技术由北京中航泰达科技有限公司与上海宝钢联合研发,该技术被成功运用在宝钢的工程化项目中,并由北京中航泰达科技有限公司承担了梅钢分公司三号烧结机、不锈钢分公司一号烧结机、宝钢分公司三号烧结机烟气脱硫主体设备--吸收塔系统的非标设计。在设计方案确定和施工设计中,双方的工程技术人员密切配合,充分利用在宝钢建立的烧结烟气脱硫热态实验装置进行了大量的现场实验研究,拟定了数个设计方案,又经过多次的技术研讨,调研了许多与吸收塔制作相关的厂家,斟酌了各种工艺方案,研究解决了设备放大中许多制作加工的技术问题,最终确定了施工设计总体方案,顺利完成了吸收塔主体设备的施工设计。

该技术的原理为在主抽风机出口烟道至主烟囱间增设烟气脱硫装置,通常一台烧结机配一套脱硫装置(根据需要也可以两台烧结机共用一套脱硫装置)。脱硫入口烟气接自烧结机主抽风机房外出口烟道,经过脱硫后,净烟气返回主烟囱排放,整个脱硫装置与主抽风机后烟气排放系统并联配置,原烟道作为旁路系统。气喷旋冲脱硫除尘装置有浆液贮段、进气段、脱硫段、脱水除雾段组成,其中脱硫段由气喷旋冲暴气管组件组成,烟气经进口烟道进入进气段,进气段的出气端接气喷旋冲暴气管组件,气喷旋冲暴气管组件底部插入浆液贮段反应池中,烟气在经进气段进入气喷旋冲暴气管组件中,继以射流鼓泡方式冲入浆液贮罐中,烟气中的二氧化硫与石灰石浆液接触反应,进一步吸收、氧化,生成石膏,净化后的烟气经过脱水除雾段由烟囱排放出去。
该工艺的特点是使用了喷射鼓泡装置。在喷射暴气反应池中,烟气通过喷射器直接喷散到洗涤液中,取消了浆液喷淋装置和再循环装置。经处理后的烟气经过烟气升气管进入上层的混气室,然后经除雾器后由烟囱排出。该工艺取消了复杂的浆液再循环系统,简化了工艺过程,也降低了能耗,因而使成本投资和运行费用都有所减少。

技术特点

1、脱硫效率高(95%以上),工期短、投资低,运行成本低,有明显的经济效益。

2、脱硫塔工艺省去了气体形式吸收塔中不可少的雾化喷嘴,这就大大减少了堵塞和结垢的可能性,同时本脱硫塔没有运动零部件,从根本上避免了机械故障,运行可靠性大为提高。

3、脱硫塔工艺中允许在旋流喷射暴气管中有较高的流动速度,从而在处理大烟气量时截面积较小,体积小,成本低,克服了烟气流速要高,而烟气脱水除雾时烟气流速要低的矛盾。

4、对电除尘后很细的飞尘有更好的清除作用。适于净化大烟气量,克服了其他脱硫装置在大烟气量,大液气比时能耗大的特点。

5、钙硫比小于1.05,由于吸收液使用量少,不仅节约了工业用水,相应水处理设备规模也小,使一次性投资减少,能耗减少,运行费用降低。

6、对净化烟气的容量没有限制,且允许烟气量的变化范围较宽,对煤种和含硫量的变化范围适应性较强。

7、低pH运行(4.5-5.0),低pH运行的优点是:
8、由于改善了烟气中微粒与液体的接触条件,可以达到很高的亚微米范围的除尘效率,减少微粒排放以满足严格的法规的要求。

9、脱硫塔使用寿命长;

10、工艺保证脱硫后排放烟气温度在露点以上,对烟道、烟囱无腐蚀。

11、生产的石膏晶粒很大,成分稳定,不含亚硫酸钙,很容易进行脱水,脱硫副产物无害化。
第3个回答  推荐于2017-05-23
工艺流程说明:
硫铁矿在沸腾炉经过沸腾焙烧得到含有二氧化硫的烟气,烟气通过旋风除尘器、电除尘器、文氏管、填料塔、电除雾器等设备进行净化后,进入干燥塔用浓硫酸进行干燥,干燥好的净化烟气进入转化器其中的有效组分二氧化硫在触媒的催化作用下与氧气反应生成三氧化硫,最后生成的三氧化硫经过浓硫酸吸收得到成品硫酸。本回答被网友采纳
第4个回答  2012-09-13

这个只是大概的流程,一般都是这样的!!

 

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