工業(yè)硫酸和鹽酸及硫磺的生產(chǎn)工藝
作者: 日期:2023-03-26 來(lái)源: 關(guān)注:286
工業(yè)硫酸和鹽酸及硫磺的生產(chǎn)工藝
佛山工業(yè)硫酸最重要的工業(yè)制法是接觸法。
接觸法制硫酸的反應(yīng)原理:燃燒硫或金屬硫化物等原料來(lái)制取二氧化硫。使二氧化硫在適當(dāng)?shù)臏囟群蟠呋瘎┑淖饔孟卵趸扇趸?,在使三氧化硫跟水化合生成硫酸。二氧化硫跟氧氣在催化劑的表面上接生產(chǎn)過(guò)程:以硫鐵礦為原料時(shí)步驟如下上接生產(chǎn)過(guò)程:
以硫鐵礦為原料時(shí)步驟如下
(a)二氧化硫的制取和凈化:硫鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒在沸騰爐充分燃燒4FeS2+11O2 =2Fe2O3+8SO2 從沸騰爐里出來(lái)的氣體叫爐氣,其中含二氧化硫、氧氣、氮?dú)狻⑺约耙恍╇s質(zhì),如砷、硒等化合物礦塵等,雜質(zhì)和礦塵都會(huì)使催化劑作用減弱或失去作用。這種現(xiàn)象叫催化劑幅。水蒸氣對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)也有不良影響。為此在進(jìn)行氧化反應(yīng)前,爐氣必須通過(guò)除塵洗滌(除去硒、砷等化合物)干燥等凈化設(shè)備應(yīng)除去有害雜質(zhì),凈化后的混合氣體主要含二氧化硫,氧氣和氮?dú)狻?/span>(b)二氧化硫氧化成三氧化硫:二層催化劑中裝有一個(gè)熱交換器,用來(lái)促使二氧化硫氧與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫。這個(gè)反應(yīng)是可逆反應(yīng)。主要方程式: 2SO2+O2 ?2SO3
(c)三氧化硫的吸收和硫酸的生成:為了更可能把三氧化硫吸收干凈并在吸收過(guò)程中不形成酸霧,工業(yè)上是用98.3%的硫酸來(lái)吸收三氧化硫,在吸收塔里一氧化硫從塔下部通入98.3%的硫酸從塔頂噴下,成品硫酸從塔底放出98.3%的硫酸。吸收三氧化硫后濃度增大,然后把它用水稀釋成稀硫酸,配制成各濃度的硫酸。
(d)尾氣中的二氧化硫回收:從吸收塔上部導(dǎo)出的沒(méi)有起反應(yīng)的氧氣和少量二氧化硫以及不起反應(yīng)的氮?dú)獾葰怏w工業(yè)上稱尾氣,用尾氣中含少量二氧化硫放空氣中會(huì)造成大氣污染,尾氣中二氧化硫回收常采用氨吸收法SO2+2NH3+H2O =(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+SO2+H2O = 2NH4HSO3
當(dāng)吸收液中亞硫酸氫銨達(dá)一定濃度后再跟93%的硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銨,放出二氧化硫氣體。硫酸銨可制成肥料,放出的二氧化硫可用于制液體二氧化硫。
1、鈦白粉行業(yè)
2、制酸行業(yè)
3、有色金屬冶煉行業(yè)
4、鋼鐵行業(yè)
5、蓄電池行業(yè)
6、氯堿行業(yè)
7、氟化氫行業(yè)
8、染料行業(yè)
9、烷基化行業(yè)
10、硝化行業(yè)
11、離子交換樹脂行業(yè)
12、氣體的凈化
13、粗苯精制
工業(yè)鹽酸的工業(yè)制法之一
工業(yè)上制取鹽酸時(shí),首先在反應(yīng)器中將氫氣點(diǎn)燃,然后通入氯氣進(jìn)行反應(yīng),制得氯化氫氣體。氯化氫氣體冷卻后被水吸收成為鹽酸。在氯氣和氫氣的反應(yīng)過(guò)程中,有毒的氯氣被過(guò)量的氫氣所包圍,使氯氣得到充分反應(yīng),防止了對(duì)空氣的污染。在生產(chǎn)上,往往采取使另一種原料過(guò)量的方法使有害的、價(jià)格較昂貴的原料充分反應(yīng)。
工業(yè)鹽酸的工業(yè)制法之二
鹽酸是氯比氫的水溶液。在制革、印染、食品、醫(yī)藥、化工、冶金等工業(yè)部門大量使用鹽酸。工業(yè)上生產(chǎn)鹽酸的主要方法是使氯氣跟氫氣直接化合,然后用水吸收生成的氯化氫氣體。氯化氫是在合成塔里合成的。
副產(chǎn)鹽酸來(lái)源之一
近年來(lái),工業(yè)上還發(fā)展了由生產(chǎn)含氯有機(jī)物的副產(chǎn)品氯化氫制鹽酸。例如:氯氣跟乙烯反應(yīng),生成二氯乙烷(C2H4Cl2)。它再經(jīng)過(guò)反應(yīng)生成氯乙烯,后者是制聚氯乙烯的原料。
C2H4Cl2=C2H3Cl(氯乙烯)+HCl
副產(chǎn)鹽酸來(lái)源之二
曼海姆硫酸鉀生產(chǎn)工藝:其原理為將硫酸和氯化鉀通過(guò)進(jìn)料器均勻地加入到“曼海姆爐”反應(yīng)室內(nèi),而燃燒室則為反應(yīng)室里面正在進(jìn)行反應(yīng)的物料提供大量的熱能,同時(shí)在攪拌器的不斷攪拌下,反應(yīng)物、硫酸和氯化鉀吸收大量的熱以后會(huì)產(chǎn)出硫酸鉀與HCl氣體,最后硫酸鉀會(huì)被攪拌器推出。每生產(chǎn)1噸硫酸鉀可產(chǎn)生0.4噸HCl氣體(純度為100%),用水吸收HCl氣體即可得到31%-35%濃度的鹽酸。
原料氣(酸性氣體)經(jīng)過(guò)燃料轉(zhuǎn)化,使硫化氫氧化成硫磺,未反應(yīng)的原料氣再重新進(jìn)行氧化,從捕集器分離出的液體硫,經(jīng)造粒成型、包裝出廠。
此外對(duì)含硫天然氣進(jìn)行脫硫、硫磺回收亦可獲得大量的硫磺。因憑借中國(guó)最大高含硫氣田成為“中國(guó)硫磺之都”,達(dá)州引進(jìn)國(guó)內(nèi)外企業(yè)及其先進(jìn)技術(shù),特別是在對(duì)天然氣進(jìn)行脫硫、硫磺回收及尾氣處理過(guò)程中采用世界最先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù),硫磺回收率可達(dá)到99.8%以上,硫磺純度可達(dá)99.99%
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