硫酸工业

上一篇 / 下一篇 2008-11-03 19:01:18

硫酸是重要的基础化工原料之一，是化学工业中最重要的产品，主要用于制造无机化学肥料，其次作为基础化工原料用于有色金属的冶炼、石油精炼和石油化工、纺织印染、无机盐工业、某些无机酸和有机酸、橡胶工业、油漆工业以及国防军工、农药医药、制革、炼焦等工业部门，此外还用于钢铁酸洗。硫酸工业在国民经济中占有重要地位，硫酸的销售量常被视为一个国家工业发达水平的一种标准

一．硫酸工业基本原理
世界上主要用硫磺制硫酸，我国由于硫磺矿产资源较少，主要用黄铁矿作原料，部分工厂用有色金属冶炼厂的烟气、矿产硫磺或从石油、天然气脱硫获得的硫磺作料。硫酸工业的生产原理主要为：

二．硫酸工业生产流程

三．关于硫酸工业综合经济效益的讨论
化工生产与科学实验不同。在科学实验中，为了探索某个重要的原理或实现某个重要的反应，有时可以不惜花费大量时间和资金。而化工生产则必须在遵循科学原理、实现某个反应的基础上，着重考虑综合经济效益，即要求最大限度地提高劳动生产率，降低成本，保护生态环境，为国民经济各部门提供质优价廉的化工产品，以满足不同的需要。下面以硫酸工业为例对化工生产如何考虑综合经济效益问题进行讨论。

1．硫酸工业环境保护与综合利用原料
（1）尾气吸收
对于尾气中含有的少量SO2，可用氨水吸收，使其生成(NH4)2SO3，然后再用硫酸处理，便生成SO2和(NH4)2SO4。
SO2＋2NH3＋H2O＝(NH4)2SO3
(NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O
这样得到的SO2气体含量较高，可返回车间作为生产硫酸的原料，或作他用；同时得到的(NH4)2SO4，可作肥料。
（2）污水处理
生产过程中的污水，含有硫酸等杂质，可用石灰乳中和处理。

Ca(OH)2＋H2SO4＝CaSO4＋2H2O

（3）废渣的利用
黄铁矿矿渣一般可用来作为制造水泥的原料或用于制砖。含铁品位高的矿渣，经处理后可以炼铁。
2.能量的充分利用
硫酸生产过程中要消耗大量的能量。由于硫酸生产过程中三个化学反应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热能（工厂里把它们叫做“废热”）来降低生产成本。也就是说，生产中如能充分利用这些“废热”，则不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量的能量。
3.生产规模和厂址选择　
化工厂厂址选择是一个复杂的问题，它涉及原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素。应对这些因素全面综合地考虑，权衡利弊，才能作出正确的选择。
四.接触法制硫酸的注意事项
1.依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理，送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒，增大矿石跟空气的接触面积，使之充分燃烧。
2.采用适当过量的空气使黄铁矿充分燃烧，依据的原理是增大廉价易得的反应物的浓度，使较贵重的原料得以充分利用。
3.通入接触室的混合气体必须预先净化，其原因是：炉气中含有SO2、O2、N2、H2O以及一些其他杂质。砷、硒等的化合物和矿尘

等会使催化剂中毒；水蒸气对生产和设备有不良影响。因此，炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。
4.在接触室里装有热交换器，它的作用是在SO2接触氧化时，用放出的热来加热未起反应的SO2和空气，这样可以充分利用热能，节约燃烧。
5.吸收SO2不能用水或稀
H2SO4溶液，而用98.3%的浓硫
酸，是因为用水或稀H2SO4溶液作吸收剂容易形成酸雾，吸收速度慢。
6.硫酸厂的尾气必须进行处理，因为烟道气里含有大量的SO2，如果不加利用而排入空气会严重污染空气，浪费原料

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