硫铁矿接触法生产硫酸

硫铁矿接触法生产硫酸人员组成：硫酸工业用硫燃烧生成二氧化硫，这固然是一种方法，但根据我国资源情况，实际生产中通常用燃烧硫铁矿的方法来制取二氧化硫，二氧化硫转化为三氧化硫，是在接触室内进行的，因此，称为接触法制硫酸。硫酸有那么多用途，工业上是如何生产的呢？请同学们根据所学过的硫及其氧化物知识，讨论生产硫酸的原理。一、生产硫酸的原料种类硫铁矿（我国）硫磺含硫工业废物原料来源普通硫铁矿含煤硫铁矿石油、天然气净制时回收有色金属冶炼产生的含有SO2的烟气浮选尾砂煤炼焦过程产生的H2S主要成分FeS2二硫化铁S2SO2、H2S二、硫酸的性质及用途：1.无色、透明、粘稠、脱水、强氧化。2.工业上是SO3与H2O以一定比例的混合液。3.常用规格：93%、98%〔质量〕注意区别：普通工业硫酸与发烟硫酸4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

高温三、硫酸工业生产的原理SO3+H2OH2SO4第一步：造气〔焙烧〕第二步：接触氧化〔转化〕第三步：三氧化硫的吸收沸腾炉接触室吸收塔2SO2+O22SO3催化剂加热S+O2SO2

点燃沸腾炉接触室吸收塔净化冷却接触法制硫酸的工业流程空气炉气矿渣1、造气主要设备：沸腾炉四、硫酸工业生产的流程主要反响：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

高温思考：炉气的主要成分是什么？为什么对炉气进行净化和枯燥处理？炉气的主要成分是SO2、O2、N2、H2O〔g〕以及一些杂质，如砷、硒等的化合物和矿尘等。〔1〕杂质和矿尘都会使催化剂中毒〔2〕水蒸气对设备和生产有不良影响N2接触室思考：接触室中热交换器的作用?从接触室出来的气体成分是什么？2、接触氧化

主要设备：接触室主要反响：2SO2+O22SO3催化剂加热热交换原理：热交换气中冷热气体的流向是相反的，冷的气体〔SO2、O2、N2〕被预热，而热的气体〔SO3、SO2、O2、N2〕被冷却，这种方式能够节约能源，在工业生产中广泛采用。二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反响是可逆反响，因此从接触室出来的气体为三氧化硫、二氧化硫、氧气和氮气的混合气。3、SO3的吸收

主要设备：吸收塔主要反响：SO3+H2OH2SO4吸收塔思考：吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸，而用98.3%的浓硫酸？浓硫酸为什么必须从塔顶喷下？逆流原理：三氧化硫与水反响，放出大量的热，用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸雾，酸雾的形成不利于气体三氧化硫被进一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全，由此看来工业生产上特别重视生产的速度及原料的利用率。矿尘堵塞设备、管道；↓催化剂活性SeO2有害(对于转化工序的钒催化剂)；使成品酸带色As2O3催化剂中毒HF腐蚀设备、衬里、填料及催化剂载体（硅藻土SiO2）SO3与水结合生成酸雾：腐蚀设备H2O↓传热；↓活性反响中的杂质五.炉气的净化与枯燥2.常见方法：针对杂质在高温下一般以气、固态存在，温度降低那么以气、液、固三态存在，而且颗粒大小相差很大，有d=1000μm,有的d<1μm,所以要采用不同方法到达净化指标要求。粒径大易除去，粒径小难除：1.干法——粗粒矿尘，用旋风别离器；2.湿法——细粒、As2O3、SeO2、HF及酸雾，文氏管水洗或酸洗.〔电除雾器、文氏管、冲挡式洗涤器)3.电除尘——精制炉气；4.浓硫酸——吸收炉气中水分。我国采用四段间接换热式转化器，其工艺流程：净制炉气鼓风机外换热器与四段转化气(壳程)换热逆次入转化器内部间接换热器(管外)(被加热)430℃一段催化床后续三段反响、冷却外部换热器(管内)冷却器吸收转化工段流程二、硫酸厂“三废〞的处理及“废热〞处理1、“三废〞处理(1)尾气吸收①用石灰乳SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2OCaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O②用氨水SO2+2NH3+H2O=〔NH4〕2SO3〔NH4〕2SO3+H2SO4=〔NH4〕2SO4+SO2↑+H2O(2)污水处理Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O制石膏(3)废渣处