硫酸的工業(yè)制備

1、硫酸的工業(yè)制備,接觸法制硫酸,硫酸的工業(yè)制備,步驟一：硫鐵礦SO2,設(shè)備：沸騰爐,反應(yīng)方程式：4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2,步驟二：SO2SO3,設(shè)備：接觸室,反應(yīng)方程式：2SO2 + O2 2SO3,步驟三：SO3H2SO4,設(shè)備：吸收塔,反應(yīng)方程式：SO3 + H2O = H2SO4 實(shí)際先用98.3%的濃H2SO4吸收SO3，再用水稀釋成各種濃度的H2SO4,硫酸的工業(yè)制備,很Niubility的總結(jié)(偷自此人,三原料：硫鐵礦（或硫磺）、空氣、水,三反應(yīng): 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O =

2、H2SO4,三條件：高溫（400-500）、催化劑（V2O5）、常壓,三階段：SO2的制取與凈化、SO2催化氧化成SO3、SO3的吸收和 H2SO4的生成,三設(shè)備：沸騰爐（制取SO2）、接觸室（催化氧化SO2生成SO3）、 吸收塔（SO3的吸收）,硫酸的工業(yè)制備,硫酸制取的三設(shè)備,沸騰爐,接觸室,吸收塔,凈化,冷 卻,硫酸的工業(yè)制備,硫酸工業(yè)尾氣（SO2）處理,方法一：石灰石-石膏法,SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O,2CaSO3 + O2 = 2CaSO4,方法二：氨水法,SO2 + 2NH3H2O = (NH4)2SO3 + H2O,2(NH4)2SO3 + O2 =

3、 2(NH4)2SO4(一種氮肥),硫酸的工業(yè)制備,一個(gè)問題引發(fā)的“血案”,【Q】為什么用濃硫酸吸收SO3,而不用水吸收？,硫酸的工業(yè)制備,SO3的性質(zhì),【1】常溫下，SO3是一種無色固體,【2】SO3易與水化合，放出大量的熱，形成酸霧。,【3】SO3能與濃硫酸反應(yīng)，生成H2SO4SO3,【4】SO3具有酸性氧化物（H2SO4的酸酐）的通性，能與堿性氧化物，堿等發(fā)生反應(yīng)，如： SO3 + CaO = CaSO4 SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O,【5】SO3中S處于最高價(jià)態(tài)，故具有較強(qiáng)的氧化性。,硫酸的工業(yè)制備,S單質(zhì)的性質(zhì),【1】淡黃色固體，俗名硫磺，不溶于水，易溶于酒精

4、，CS2,【2】能與某些金屬反應(yīng)，一般生成低價(jià)金屬化合物，除了Hg,如： Fe + S FeS Hg + S = HgS（除去汞的反應(yīng)）,【3】能與某些非金屬反應(yīng)，如 S + O2 SO2(淡藍(lán)色火焰),【4】能與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)，如 S + 2H2SO4(濃) 3SO2 + 2H2O,【5】能與熱強(qiáng)堿反應(yīng)，如 3S + 6KOH 2K2S + K2SO3 + 3H2O,硫酸的工業(yè)制備,H2S的性質(zhì),【1】無色，有臭雞蛋氣味，劇毒，能溶于水，水溶液稱氫硫酸,【2】S為-2價(jià)，體現(xiàn)還原性，如 2H2S + SO2 = 2H2O + 3S,【3】能與O2發(fā)生反應(yīng) 2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2 (O2充足) 2H2S + O2 2H2O + 2S (O2不足),【4】不穩(wěn)定性 H2S H2 + S,硫酸的工業(yè)制備,S及含硫化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,H2S,O2(不足),H2(),S,O2,H2S,SO2,Cl2,KMnO4,H2O2,HNO 3,H2S