工业硫酸和盐酸及硫磺的生产工艺
作者: 日期:2023-05-19 来源: 关注:237
工业硫酸的生产工艺
硫酸最重要的工业制法是接触法。
接触法制硫酸的反应原理:燃烧硫或金属硫化物等原料来制取二氧化硫。使二氧化硫在适当的温度后催化剂的作用下氧化成三氧化硫,在使三氧化硫跟水化合生成硫酸。二氧化硫跟氧气在催化剂的表面上接生产过程:以硫铁矿为原料时步骤如下上接生产过程:
以硫铁矿为原料时步骤如下
(a)二氧化硫的制取和净化:硫铁矿粉碎成细小矿粒在沸腾炉充分燃烧4FeS2+11O2 =2Fe2O3+8SO2 从沸腾炉里出来的气体叫炉气,其中含二氧化硫、氧气、氮气、水以及一些杂质,如砷、硒等化合物矿尘等,杂质和矿尘都会使催化剂作用减弱或失去作用。这种现象叫催化剂幅。水蒸气对设备和生产也有不良影响。为此在进行氧化反应前,炉气必须通过除尘洗涤(除去硒、砷等化合物)干燥等净化设备应除去有害杂质,净化后的混合气体主要含二氧化硫,氧气和氮气。(b)二氧化硫氧化成三氧化硫:二层催化剂中装有一个热交换器,用来促使二氧化硫氧与氧气反应生成三氧化硫。这个反应是可逆反应。主要方程式: 2SO2+O2 ⇌2SO3
(c)三氧化硫的吸收和硫酸的生成:为了更可能把三氧化硫吸收干净并在吸收过程中不形成酸雾,工业上是用98.3%的硫酸来吸收三氧化硫,在吸收塔里一氧化硫从塔下部通入98.3%的硫酸从塔顶喷下,成品硫酸从塔底放出98.3%的硫酸。吸收三氧化硫后浓度增大,然后把它用水稀释成稀硫酸,配制成各浓度的硫酸。
(d)尾气中的二氧化硫回收:从吸收塔上部导出的没有起反应的氧气和少量二氧化硫以及不起反应的氮气等气体工业上称尾气,用尾气中含少量二氧化硫放空气中会造成大气污染,尾气中二氧化硫回收常采用氨吸收法SO2+2NH3+H2O =(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+SO2+H2O = 2NH4HSO3
当吸收液中亚硫酸氢铵达一定浓度后再跟93%的硫酸反应产生硫酸铵,放出二氧化硫气体。硫酸铵可制成肥料,放出的二氧化硫可用于制液体二氧化硫。
1、钛白粉行业
2、制酸行业
3、有色金属冶炼行业
4、钢铁行业
5、蓄电池行业
6、氯碱行业
7、氟化氢行业
8、染料行业
9、烷基化行业
10、硝化行业
11、离子交换树脂行业
12、气体的净化
13、粗苯精制
工业盐酸的工业制法之一
工业上制取盐酸时,首先在反应器中将氢气点燃,然后通入氯气进行反应,制得氯化氢气体。氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,防止了对空气的污染。在生产上,往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应。
工业盐酸的工业制法之二
盐酸是氯比氢的水溶液。在制革、印染、食品、医药、化工、冶金等工业部门大量使用盐酸。工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合,然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。
副产盐酸来源之一
近年来,工业上还发展了由生产含氯有机物的副产品氯化氢制盐酸。例如:氯气跟乙烯反应,生成二氯乙烷(C2H4Cl2)。它再经过反应生成氯乙烯,后者是制聚氯乙烯的原料。
C2H4Cl2=C2H3Cl(氯乙烯)+HCl
副产盐酸来源之二
曼海姆硫酸钾生产工艺:其原理为将硫酸和氯化钾通过进料器均匀地加入到“曼海姆炉”反应室内,而燃烧室则为反应室里面正在进行反应的物料提供大量的热能,同时在搅拌器的不断搅拌下,反应物、硫酸和氯化钾吸收大量的热以后会产出硫酸钾与HCl气体,最后硫酸钾会被搅拌器推出。每生产1吨硫酸钾可产生0.4吨HCl气体(纯度为100%),用水吸收HCl气体即可得到31%-35%浓度的盐酸。
原料气(酸性气体)经过燃料转化,使硫化氢氧化成硫磺,未反应的原料气再重新进行氧化,从捕集器分离出的液体硫,经造粒成型、包装出厂。
此外对含硫天然气进行脱硫、硫磺回收亦可获得大量的硫磺。四川达州因凭借中国最大高含硫气田成为“中国硫磺之都”,达州引进国内外企业及其先进技术,特别是在对天然气进行脱硫、硫磺回收及尾气处理过程中采用世界最先进的自动控制技术,硫磺回收率可达到99.8%以上,硫磺纯度可达99.99%
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