第三章 硫酸工业 北京化工大学 机电工程学院
第三章 硫酸工业 北京化工大学 机电工程学院
课堂练习： 1、生产硫酸常用哪几种主要原料？ 2、简述硫铁矿生产硫酸的4种工艺过程。 3、试画出硫酸生产的原则流程。 4、炉气净化有哪几种方法？ 5、转化器每段间为什么要冷却？ 课下作业： 1、疏酸生产工艺及设备的基本特点综述。 2、为什么用浓度为98.3%的疏酸作为三氧化疏的吸 收剂？
课堂练习： 1、生产硫酸常用 种主要原料 生产硫酸常用哪几种主要原料？ 2、简述硫铁矿生产硫酸的 、简述硫铁矿生产硫酸的4种工艺过程。 3、试画出硫酸生产的原则流程。 4、炉气净化有哪几种方法？ 5、转化器每段间为什么要冷却？ 课下作业： 1、硫酸生产工艺及设备的基本特点综述。 2、为什么用浓度为98.3%的硫酸作为三氧化硫的吸 收剂？
目录 概述 SO,的制取 炉气净化 。 ·关键设备 SO,的转化和SO3的吸收 。1 硫酸工业的最新技术 ·硫酸生产的健康、安全、环保(HSE)
目录 • 概述 • SO2的制取 • 炉气净化 • 关键设备 • SO2的转化和SO3的吸收 • 硫酸 业的最新技术 工业的最新技术 • 硫酸生产的健康、安全、环保（HSE）
3.1 概述 硫酸：纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈 强酸性。 工业硫酸指SO,和水以一定比例组成的溶液。 工业硫酸通常有两种规格93%（质量）硫酸和 98%硫酸。 相对密度：98%硫酸为1.8365(20℃)， 93%硫酸为1.8276(20℃)。 发烟硫酸指游离三氧化二硫与水的摩尔比超过 1.0(S03和H2O的摩尔比超过1) 。 发烟酸暴露于空气中即释放SO3并形成酸雾，因 此得名
3 1. 概述 硫酸：纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈 强酸性。 工业硫酸指SO3和水以一定比例组成的溶液。 工业硫酸通常有两种规格93%（质量）硫酸和 98%硫酸。 相对密度：98%硫酸为1.8365(20℃)， 93%硫酸为1.8276(20℃)。 发烟硫酸指游离三氧化二硫与水的摩尔比超过 1.0 （SO3和H2O的摩尔 超比 过１） 。 发烟酸暴露于空气中即释放SO3并形成酸雾，因 此得名
3.1概述 硫酸有很强的吸水能力，与水可以按不同比例 混合，并放出大量的热。为无机强酸，腐蚀性 很强。化学性很活泼，几乎能与所有金属及其 氧化物、氢氧化物反应生成硫酸盐，还能和其 他无机酸的盐类作用。在稀释硫酸时，只能注 酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部 过热而发生爆炸喷酸事故。浓度低于76%的硫 酸与金属反应会放出氢气
3 1. 概述 硫酸有很强的吸水能力，与水可以按不同比例 混合 并放出大量的热。为无机强酸 腐蚀性 混合，并放出大量的热。为无机强酸，腐蚀性 很强。化学性很活泼，几乎能与所有金属及其 氧化物 氢氧化物反应生成硫酸盐 还能和其 氧化物、氢氧化物反应生成硫酸盐，还能和其 他无机酸的盐类作用。在稀释硫酸时，只能注 酸 水 注水 酸 防酸液表 部 酸入水，切不可注水入酸，以防酸液表面局部 过热而发生爆炸喷酸事故。浓度低于76%的硫 酸与金属反应会放出氢气
3.1 概述 硫酸有“化学工业之母”之称，它的产量在一定程度上标 志着一个国家工业的发达程度。硫酸的用途十分广泛，主 要有下列几个方面： 约占总产量的20% 产量高低 皮宇 军药 是国民经 济发展水 硫酸的应用 平的标志 H2SOd 之一。 约占总产 炸药 衣药 量的60% 化肥 染米料 酸洗 硫酸的用途
3 1. 概述 硫酸有“化学工业之母”之称，它的产量在一定程度上标 志着 个国家工业的发达程度。硫酸的用途十分广泛，主 一个国家工业的发达程度。硫酸的用途十分广泛，主 要有下列几个方面： 约占总产量的 20% 产量高低 是国民经 济发展水 平的标志 之一 约占总产 量的 60% 之
3.1概述一原料一黄铁矿 ·化学组成：Fe46.55%,S53.45%,混入物有C0、Ni、As、Sb、Cu、 Au、Ag等。 。 成因产状：黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物，形成于多种不同地质条件 下：是火成岩的附属矿物；黑页岩；结核体；在变质板岩中呈立方晶体； 热液矿脉；接触变质岩区域。 。 名称来源：名称pyrite来自于希腊文pgr,意思是火。 晶体形态：晶形常呈立方体、五角十二面体，较少呈八面体。在立方体 晶面上常能见到晶面条纹。集合体呈粒状或块状。 。1 黄铁矿常被误认为黄金，因此也以“傻瓜黄金”或“愚人金”著称。 用钢猛击黄铁矿会产生火星。 黄铁矿不能用来炼铁，它是制造硫酸和硫磺的主要原料。 BUCT
3 1. 概述－原料－黄铁矿 • 化学组成: Fe 46 55% : Fe 46.55%，S 53 45% S 53.45%,混入物有Co、Ni、As、Sb、Cu、 Au、Ag等。 • 成因产状:黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物，形成于多种不同地质条件 下 是火成岩的附属矿物 黑页岩 结核体 在变质板岩中呈立方晶体 下：是火成岩的附属矿物；黑页岩；结核体；在变质板岩中呈立方晶体； 热液矿脉；接触变质岩区域。 • 名称来源: 名称pyrite来自于希腊文pgr，意思是火。 • 晶体形态：晶形常呈立方体、五角十二面体，较少呈八面体。在立方体 晶面上常能见到晶面条纹。集合体呈粒状或块状。 • 黄 矿常 误 黄 ， 以 傻瓜黄 或 称 铁矿常被误认为黄金，因此也以“傻瓜黄金”或“愚人金”著称。 • 用钢猛击黄铁矿会产生火星。 • 黄铁矿不能用来炼铁，它是制造硫酸和硫磺的主要原料
3.1概述-原料-硫磺 ·英文名：sulphur分子式：S分子量：32.06 ·性状：黄色或淡黄色粒（粉)状或片状。沸点444.6摄氏度， 易燃烧。一般燃烧温度248~261摄氏度。 物化性能：黄色固体粉未，有几种同素异形体，其中最稳 定的是正交晶体硫，熔点112.8℃，另一斜晶体硫，熔点心 119℃，通常为两者的混合物，熔点115℃，相对密度2.07， 30.4℃时蒸气压0.53mPa,不溶于水，微溶于乙醇和乙瞇， 结晶状物易溶于二硫化碳，无定形物则不溶液于二硫化碳。 易燃烧，并易被水缓慢分解。 。 主要来源：天然气、石油、冶炼烟 气、硫铁矿、煤、天然硫矿 特点：杂质较少，故流程短、污染少、 利用率高，是制硫酸的最理想原料
3 1. 概述－原料－硫磺 • 英文名：sul hp ur 分子式：S 分子量：32 06 . • 性状：黄色或淡黄色粒（粉）状或片状。沸点444.6摄氏度， 易燃烧 般燃烧温度 易燃烧。一般燃烧温度248～261摄氏度。 • 物化性能：黄色固体粉未，有几种同素异形体，其中最稳 定的是正交晶体硫 熔点 定的是正交晶体硫，熔点112 8. ℃，另 斜晶体硫，熔点心 另一斜晶体硫 熔点心 119℃，通常为两者的混合物，熔点115℃，相对密度2.07， 30.4℃ 时蒸气压0.53mPa,不溶于水，微溶于乙醇和乙醚， 结晶状物易溶于二硫化碳，无定形物则不溶液于二硫化碳。 易燃烧，并易被水缓慢分解。 • 主要来源：天然气、石油、冶炼烟 气、硫铁矿、煤、天然硫矿 特点 杂质较少 故流程短 污染少 特点：杂质较少，故流程短、污染少、 利用率高，是制硫酸的最理想原料
3.1概述一我国的硫酸工业 ·1876年天津机械局建成我国第一座铅室法硫酸厂，日产硫酸 约2吨，这也被看作中国近代化学工业的开始。至1949年， 全国的硫酸年产量也仅有4万吨。随着我国高浓度磷复肥和 有色金属冶炼工业的发展，硫酸产量迅速增加。2003年我国 硫酸产量达到3371.2万吨，比上年增产320万吨，增长 10.5%,首次超过美国居世界首位。1999~2003年硫酸产量 年平均递增9.3%，其中，硫铁矿制酸递增1.5%；冶炼烟气 制酸递增8.5%；硫磺制酸递增23.8%。 ·2004年我国硫酸产量达3994.6万吨，2005年仅1-11月份全 国硫酸产量达4211.1万吨。我国硫酸产业取得了巨大发展
3 1. 概述－我国的硫酸工业 我国的硫酸工业 • 1876年天津机械局建成我国第一座铅室法硫酸厂，日产硫酸 约２吨，这也被看作中国近代化学工业的开始。至1949年， 全国的硫酸年产量也仅有4万吨。随着我国高浓度磷复肥和 有色金属冶炼工业的发展，硫酸产量迅速增加。2003年我国 硫酸产量达到3371.2万吨，比上年增产320万吨，增长 10.5%，首次超过美国居世界首位。1999～2003年硫酸产量 年平均递增9.3%，其中，硫铁矿制酸递增1.5%；冶炼烟气 制酸递增8.5%；硫磺制酸递增23.8%。 • 2004年我国硫酸产量达3994.6万吨，2005年仅1-11月份全 国硫酸产量达4211.1万吨。我国硫酸产业取得了巨大发展
硫酸产能的增长 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 ◆一总计一硫磺制酸一硫铁矿制酸× 烟气制酸米其它
硫酸产能的增长 80000 60000 70000 40000 50000 10000 20000 30000 0 2002 年 2003 年 2004 年 2005 年 2006 年 总计 硫磺制酸 硫铁矿制酸 烟气制酸 其它