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硫酸的工业制法及原理
时间:2025-04-09 03:23:00
答案

工业制法生产硫酸主要通过**硫或硫化物燃烧生成二氧化硫,再经接触氧化转变为三氧化硫,并最终与水合成硫酸**。

工业上制备硫酸的原料多样,包括硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏等,其中硫黄和有色金属冶炼烟气是最主要的两种原料。生产过程大致分为以下几个步骤

1. **造气**:将硫黄或经过粉碎的硫铁矿在专门设计的燃烧炉中燃烧,利用空气中的氧气使其燃烧得到SO2气体。

2. **接触氧化**:SO2在催化剂(如五氧化二钒)作用下与氧气反应生成SO3,这是一个可逆反应。

3. **吸收**:用98.3%的硫酸吸收SO3,形成焦硫酸(H2S2O7)。

4. **稀释**:将焦硫酸与水混合,得到硫酸。

硫酸的工业制备原理基于**硫矿石或硫化物的氧化以及后续的催化反应过程**。

首先,硫矿石或硫化物在高温下与氧气反应生成二氧化硫(SO2),这一步通常发生在沸腾炉中。然后,在接触室中,二氧化硫在催化剂的帮助下进一步与氧气反应,转化为三氧化硫(SO3),这个过程中使用的是五氧化二钒作为催化剂。最后,三氧化硫与水反应生成硫酸(H2SO4),这一步放出大量的热能,因此需要通过吸收塔来捕获和稳定这些化学物质。

总得来说,整个生产过程中,化学反应速率和化学平衡理论对SO2接触氧化的条件控制至关重要,以确保高效率和高产率地生产硫酸。

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