硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件

硫酸生產(chǎn)工藝第一篇硫酸生產(chǎn)工藝第一篇硫酸生產(chǎn)工藝硫酸生產(chǎn)工藝第一節(jié)硫酸的性質(zhì)硫酸是指三氧化硫（SO3）和水（H2O）以任何比例化合的物質(zhì)。純硫酸（H2SO4）是一種無(wú)色透明的油狀液體，相對(duì)密度為1.8269，分子量為98.08。工業(yè)生產(chǎn)的硫酸系指SO3和H2O以一定比例化合的溶液，而發(fā)煙硫酸是其中SO3和H2O摩爾比大于1的溶液。第一章概述第一節(jié)硫酸的性質(zhì)第一章概述相對(duì)密度是指物質(zhì)的密度與參考物質(zhì)的密度在各自規(guī)定的條件下之比。一般參考物質(zhì)為空氣或水。當(dāng)以水作為參考密度時(shí)，即1g/cm3作為參考密度(水4℃時(shí)的密度)時(shí)，過(guò)去稱為比重(specificgravity)。相對(duì)密度一般是把水在4℃的時(shí)候的密度當(dāng)作1來(lái)使用，另一種物質(zhì)的密度跟它相除得到的。相對(duì)密度只是沒(méi)有單位而已，數(shù)值上與實(shí)際密度是相同的。根據(jù)某些物質(zhì)的相對(duì)密度，可推測(cè)其某種消防特性，采取相應(yīng)消防措施。如相對(duì)密度<1的易燃和可燃液體發(fā)生火災(zāi)不應(yīng)用水撲救，因?yàn)樗鼤?huì)浮在水面上，非但救不滅，反而隨水流散，擴(kuò)大了損失。因此應(yīng)使用泡沫、干粉滅火。又如相對(duì)密度<1的易燃?xì)怏w和蒸氣，容易擴(kuò)散和空氣形成爆炸性混合物，容易沿地面、溝渠遠(yuǎn)距離流動(dòng)，如遇明火，會(huì)發(fā)生返燃。在確定車間、庫(kù)房通風(fēng)口位置時(shí)，比空氣輕的氣體，通風(fēng)口應(yīng)設(shè)在空間的上方；比空氣重的氣體，通風(fēng)口應(yīng)設(shè)在空間的下方。相對(duì)密度是指物質(zhì)的密度與參考物質(zhì)的密度在各自規(guī)定的條件下之比

硫酸濃度是以所含H2SO4重量的百分?jǐn)?shù)表示。如98％硫酸，就是指其中含有98％的硫酸和2％重量的水。習(xí)慣上把濃度≥75％的硫酸叫濃硫酸,而把75％以下的硫酸叫稀硫酸。硫酸的結(jié)晶溫度特性：硫酸從液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w時(shí)的溫度稱為結(jié)晶溫度，它隨濃度不同而變化，其變化過(guò)程是不規(guī)則的，但是，知道幾種常見(jiàn)的結(jié)晶溫度，對(duì)搞好硫酸生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)仁呛苡袔椭模?/p>

硫酸濃度是以所含H2SO4重量的百分?jǐn)?shù)水的反常膨脹現(xiàn)象一般物質(zhì)由于溫度影響，其體積為熱脹冷縮。但也有少數(shù)熱縮冷脹的物質(zhì)，如水、銻、鉍、液態(tài)鐵等，在某種條件下恰好與上面的情況相反。實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)0℃的水加熱到4℃時(shí)，其體積不但不增大，反而縮小。當(dāng)水的溫度高于4℃時(shí)，它的體積才會(huì)隨著溫度的升高而膨脹。因此，水在4℃時(shí)的體積最小，密度最大。湖泊里水的表面，當(dāng)冬季氣溫下降時(shí)，若水溫在4℃以上時(shí)，上層的水冷卻，體積縮小，密度變大，于是下沉到底部，而下層的暖水就升到上層來(lái)。這樣，上層的冷水跟下層的暖水不斷地交換位置，整個(gè)的水溫逐漸降低。這種熱的對(duì)流現(xiàn)象只能進(jìn)行到所有水的溫度都達(dá)到4℃時(shí)為止。當(dāng)水溫降到4℃以下時(shí)，上層的水反而膨脹，密度減小，于是冷水層停留在上面繼續(xù)冷卻，一直到溫度下降到0℃時(shí)，上面的冷水層結(jié)成了冰為止。以上階段熱的交換主要形式是對(duì)流。當(dāng)冰封水面之后，水的冷卻就完全依靠水的熱傳導(dǎo)方式來(lái)進(jìn)行熱傳遞。由于水的導(dǎo)熱性能很差，因此湖底的水溫仍保持在4℃左右。這種水的反常膨脹特性，保證了水中的動(dòng)植物，能在寒冷季節(jié)內(nèi)生存下來(lái)。這里還應(yīng)注意到，冰在冷卻時(shí)與一般物質(zhì)相同，也是縮小的。受熱則膨脹，只有在0℃到4℃的范圍內(nèi)的水才顯示出反常膨脹的現(xiàn)象來(lái)。水的反常膨脹現(xiàn)象

93%：-27℃98.5%：1.8℃100%：10.371℃硫酸是強(qiáng)酸之一，不僅具有強(qiáng)酸的通性，而且還有它的特性，例如98％H2SO4具有脫水、氧化、吸水等性能。93%：-27℃98硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件

可以任何比例溶解于水，伴隨大量的熱產(chǎn)生。純凈的硫酸是清澈、無(wú)色透明的油狀液體，但不純時(shí)為棕色或灰白色液體，無(wú)氣味但有明顯的酸味。

⑴

硫酸的密度

隨著濃度和溫度的變化而不同。當(dāng)酸濃小于98.3%時(shí)硫酸的水溶液的密度隨著硫酸濃度的增加而增大，于98.3%時(shí)達(dá)到最大值，當(dāng)酸濃在98.3%至100%時(shí)隨著酸濃增大而下降。發(fā)煙硫酸隨著其中游離的SO3含量增加而增大，游離SO3

62%時(shí)為最大值，過(guò)后則逐漸減小。

可以任何比例溶解于水，伴隨大量的熱產(chǎn)生硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件

硫酸是最重要的無(wú)機(jī)強(qiáng)酸之一，濃硫酸具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性、強(qiáng)的吸水性等。當(dāng)加熱到30℃以上放出蒸氣，加熱到200℃以上，散發(fā)出三氧化硫。

⒈

硫酸是一種強(qiáng)酸，具有酸的特性，它的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，根據(jù)硫酸的濃度和溫度及金屬的種類不同，而生成H2、H2S、SO2、S及金屬的硫化物和硫酸鹽。

a、稀硫酸能與金屬直接反應(yīng)，放出氫氣，所以它對(duì)金屬具有強(qiáng)烈的腐蝕性。硫酸是最重要的無(wú)機(jī)強(qiáng)酸之一，濃硫酸具

Fe

+

H2SO4

=

FeSO4

+

3H2↑

b、與金屬氧化物作用，生成硫酸鹽。Fe2O3

+

3H2SO4

=

Fe2（SO4）3+

3H2O⒉

濃硫酸具有強(qiáng)的氧化性。Cu

+

2H2SO4（濃）=

CuSO4

+

SO2↑

+

2H2OFe

+

H2S⒊

濃硫酸具有強(qiáng)的吸水性。

濃硫酸對(duì)水有大的親和力，吸收大氣水分，從有機(jī)物中提取水份導(dǎo)致碳化。

利用其這一性質(zhì)可用來(lái)作干燥劑，如硫酸生產(chǎn)中用其干燥濕的SO2爐氣。濃硫酸不僅能夠吸收游離水份，而且可以把碳水化合物中的氫和氧按2:1的比例以水的形式脫下，這是硫酸傷人的主要途徑。⒊

濃硫酸具有強(qiáng)的吸水性。通常指其水溶液具有酸味，使紫色石蕊變紅，能與堿作用生成鹽，能溶解許多金屬的物質(zhì)。

分類和命名根據(jù)酸在水溶液中電離度的大小，分為強(qiáng)酸和弱酸；根據(jù)酸中可電離氫離子的數(shù)目，分為一元酸(如HCl、CHCOOH)、二元酸(如HCO、HSO)和三元酸(如HPO)等；根據(jù)酸中含氧與否，分為含氧酸和無(wú)氧酸。

無(wú)氧酸稱氫某酸，其中除氫氯酸HCl(鹽酸)、氫溴酸HBr和氫碘酸HI外都是弱酸，如氫氟酸HF和氫硫酸H2S等。

含氧酸的命名：對(duì)於分子中只含一個(gè)成酸元素的簡(jiǎn)單含氧酸，將其較為常見(jiàn)的一種稱某酸，其他含氧酸按成酸元素的氧化數(shù)較某酸高、低或有無(wú)過(guò)氧—O—O—結(jié)構(gòu)而命名。例如氯酸HClO(氯的氧化數(shù)為＋5)、高氯酸HClO(氧化數(shù)＋7)、亞氯酸HClO(氧化數(shù)為＋3)、次氯酸

HClO(氧化數(shù)＋1)；又如HSO、HSO8中含有—O—O—鍵，稱過(guò)氧一硫酸、過(guò)氧二硫酸。兩個(gè)簡(jiǎn)單含氧酸縮去一分子水后生成的酸稱焦酸(或稱一縮某酸)，例如：通常指其水溶液具有酸味，使紫色石蕊變紅，能與堿作用生成鹽，能硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件第二節(jié)硫酸的用途

硫酸用量最大的是生產(chǎn)化學(xué)肥料，主要是用于生產(chǎn)磷銨、重過(guò)磷酸鈣、硫銨等。

在化學(xué)工業(yè)中，硫酸的三大特性：吸水性、脫水性、氧化性得到充分的利用第二節(jié)硫酸的用途硫酸用量最大的是生產(chǎn)化學(xué)肥料，

濃硫酸的性質(zhì)（三大特性）

a、吸水性

濃H2SO4吸收水形成水合硫酸分子(H2SO4·nH2O),并放出大量熱,所以濃硫酸通常用作干燥劑.

b、脫水性

濃硫酸可將有機(jī)化合物中的氫原子和氧原子按水分子的構(gòu)成(H:O=2:1)奪取而使有機(jī)物脫水碳化.紙,木柴,衣服等遇濃硫酸變黑,這就是因?yàn)闈饬蛩岬拿撍允蛊涮蓟木壒?

濃硫酸的性質(zhì)（三大特性）

思考：如果不慎在皮膚上沾上了濃硫酸，應(yīng)該怎么辦？

C、強(qiáng)氧化性

在濃硫酸溶液中大量存在的是H2SO4分子而不是H+,H2SO4分子具強(qiáng)氧化性.濃硫酸可使金屬活動(dòng)性順序表氫后面的一些金屬溶解,可將C,S等非金屬單質(zhì)氧化,而濃硫酸本身還原成SO2.

思考：如果不慎在皮膚上沾上了濃硫酸

鈍化：常溫下，濃硫酸能使某些金屬（如鐵、鋁等）表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，從而阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)跟硫酸起反應(yīng)，此現(xiàn)象稱為“鈍化”。

所以可以用鐵制的或是鋁制的容器來(lái)盛裝濃硫酸鈍化：常溫下，濃硫酸能使某些金屬第三節(jié)生產(chǎn)硫酸用的原料

制酸原料，是指能夠產(chǎn)生二氧化硫的含硫物質(zhì)。如硫化物礦、硫磺、硫酸鹽、含硫化氫的工業(yè)廢氣，以及冶煉煙氣等。一、硫鐵礦

主要成分為FeS2

二、硫磺

硫磺是制造硫酸使用最早且又最好的原料，硫在通常情況下為固體。硫是活潑的化學(xué)元素之一，除了鉑、金和惰性氣體外，硫幾乎與其他的化學(xué)元素化合組成化合物。第三節(jié)生產(chǎn)硫酸用的原料制酸原料，是指能夠產(chǎn)（一）硫磺的物化特性

硫磺在通常情況下為固體。硫幾乎不溶于水，但少量的溶于汽油、甲苯、丙酮等有機(jī)溶劑及二氧化碳。為淡黃色晶體?；瘜W(xué)性質(zhì)比較活潑，能與氧、金屬、氫氣、鹵素（除碘外）及已知的大多數(shù)元素化合。它存在正氧化態(tài)，也存在負(fù)氧化態(tài)，可形成離子化合物、共價(jià)化合成物和配位共價(jià)化合物。硫的燃點(diǎn)：244～266℃。（一）硫磺的物化特性雄磺

化學(xué)成分：As70.1%,S29.9%中國(guó)的湖南石門(mén)，世界最大的雄黃礦。美國(guó)的內(nèi)華達(dá)州紅德堡區(qū)、猶它州圖爾區(qū)、加利福尼亞州克恩區(qū)、華盛頓；瑞士的比內(nèi)索；羅馬尼亞藥用價(jià)值編輯[藥物]為礦物雄黃的礦石。產(chǎn)于甘肅、陜西、湖南、貴州、云南、四川等地。全年可采，雄黃在礦中質(zhì)軟如泥，見(jiàn)空氣即變堅(jiān)硬，可用竹刀取其熟透部分，除去雜質(zhì)泥土，精選后碾細(xì)，生用。[藥化]含硫化砷As4S4，雜有少量鎂、鐵等鹽類。[藥理]（1）有抗腫瘤作用，能抑制移植性小鼠肉瘤S-180的生長(zhǎng)，并對(duì)細(xì)胞有腐蝕作用。雄磺

化學(xué)成分：As70.1%,S29.9%

當(dāng)硫磺粉塵在空氣中的含量≥35g/m-----3時(shí)，接觸到火源能引起爆炸。最小引燃能量為15mJ，最大爆炸壓力為27.36×104Pa。長(zhǎng)期在硫粉塵環(huán)境中工作的人員，必須穿戴好防護(hù)用品，否則將引起呼吸系統(tǒng)疾病，經(jīng)常接觸硫的人，也會(huì)引起皮炎等癥。當(dāng)硫磺粉塵在空氣中的含量≥35g/m--

粉塵是指分散的固體物質(zhì)。粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時(shí)發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。

條件：可燃粉塵爆炸應(yīng)具備三個(gè)條件，即粉塵本身具有爆炸性，粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度，有足以引起粉塵爆炸的火源。粉塵是指分散的固體物質(zhì)。粉塵爆炸是指

什么樣的粉塵有可能發(fā)生爆炸？最常見(jiàn)的粉塵爆炸有煤粉、淀粉、面粉、茶葉、木粉、糖粉、可可粉塵，玉米粉、土豆粉、干奶粉、鋁粉、鋅粉、鎂粉、硫磺粉、硬橡膠粉、中藥材加工廠的鋸屑、藥材粉塵，谷物加工廠和糧食倉(cāng)庫(kù)的糧食粉塵等。這粉塵必須呈懸浮狀態(tài)。這些粉塵與空氣混合后，就如同可燃?xì)怏w或易燃液體的蒸氣與空氣混合一樣，達(dá)到一定的濃度遇火源才會(huì)發(fā)生爆炸。什么樣的粉塵有可能發(fā)生爆炸？最常見(jiàn)的粉塵爆粉塵爆炸粉塵爆炸火山口的硫磺火山口的硫磺硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件二、硫的熔點(diǎn)

硫的溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，硫?qū)⑷廴诔删哂辛鲃?dòng)性質(zhì)的液體硫。硫的熔點(diǎn)：110～120℃。

正交晶系硫在98.35℃以下穩(wěn)定，98.4℃轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡本盗?，轉(zhuǎn)變熱為12.53J/g，堆積密度2.07g/ml。單斜硫在98.35～115.207℃間穩(wěn)定，115.207℃以上則變?yōu)橐后w，熔化熱為53.59J/h，堆積密度1.96g/ml。二、硫的熔點(diǎn)硫的溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，硫?qū)⑷廴诔删哂辛鳎ㄈ┝虻恼扯热廴诹虻恼扯入S溫度而變化，一般是初熔時(shí)的粘度隨溫度升高而下降，當(dāng)溫度超過(guò)159℃后，粘度隨溫度升高而急劇增大。當(dāng)繼續(xù)提高溫度達(dá)190℃時(shí)，硫的粘度達(dá)到極大值，當(dāng)溫度超過(guò)190℃后，粘度又恢復(fù)到初熔時(shí)的特性。當(dāng)溫度升高到250℃以后，又引起硫的粘度急劇下降。（三）硫的粘度熔融硫的粘度隨溫度而變化，一般是初（四）硫磺的組成及常見(jiàn)的雜質(zhì)1.可熔性的雜質(zhì)：有機(jī)烴類物質(zhì)、砷、硒、碲等。2.不可熔性的雜質(zhì)：泥土、灰渣、硫鐵礦、磷礦等。3.液體硫磺中的水份（≤0.1%）、酸度(≤0.005%)。4.硫磺的純度：99.5%。（四）硫磺的組成及常見(jiàn)的雜質(zhì)四、硫酸的生產(chǎn)方法按二氧化硫的氧化方法不同，可把硫酸生產(chǎn)分成兩類。一類是接觸法。10.5%左右的二氧化硫（SO2）進(jìn)入轉(zhuǎn)化器，在釩觸媒（V2O5）的催化氧化作用下與氧氣在一定溫度下反應(yīng)生成三氧化硫（SO3），其反應(yīng)方程式為：

2SO2

（g）+O2

（g）2SO3

（g）+Q此反應(yīng)有三個(gè)特點(diǎn)：放熱反應(yīng)、可逆反應(yīng)、體積縮小的反應(yīng)四、硫酸的生產(chǎn)方法按二氧化硫的氧化方法不同，可把硫酸生產(chǎn)分成另一類是亞硝基法（又稱硝化法）

硝化法：SO2+N2O3+H2O=H2SO4+2NO2NO+1/2O2=N2O3我國(guó)目前接觸法制酸，主要有硫鐵礦制酸、硫磺制酸、冶煉煙氣制酸、硫化氫制酸。開(kāi)磷合資及礦肥公司現(xiàn)都是采用硫磺生產(chǎn)硫酸。另一類是亞硝基法（又稱硝化法）

硝化法：SO2+N2O3作業(yè):1、硫酸有哪三大特性？2、掌握硫酸的結(jié)晶溫度對(duì)硫酸的生產(chǎn)有什么作用？3、如果不慎在皮膚上沾上了濃硫酸，應(yīng)該怎樣做？4、為了便于液體硫磺的輸送，溫度為什么控制在135℃到145℃之間？作業(yè):1、硫酸有哪三大特性？

如果你只被滴了一滴或少量硫酸在手上，灼燒面積不會(huì)太大，迅速用大量的水沖洗，可減少硫酸灼燒的時(shí)間，能有效地去除濃硫酸，且濃硫酸稀釋放出的熱量會(huì)很快被水帶走，不會(huì)造成更嚴(yán)重的灼燒。但是如果是大面積灼燒，不能立即用水沖洗。應(yīng)用干布擦拭再用大量水沖，再涂少量碳酸氫鈉。這取決于濃硫酸稀釋過(guò)程中放出的熱量的散去程度。如果你只被滴了一滴或少量硫酸在手上，灼燒面積第二章硫酸生產(chǎn)的基本原理第一節(jié)硫的燃燒硫磺在空氣中燃燒，產(chǎn)生有刺激性氣味氣體，放出熱量，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，生成二氧化硫物質(zhì)，硫磺的燃燒反應(yīng)通常可以用下式表示:S+O2=SO2。硫磺燃燒氣體中還有SO3，其量約相當(dāng)SO2的1～5％

第二章硫酸生產(chǎn)的基本原理第一節(jié)硫的燃燒

發(fā)生燃燒必須具備三個(gè)基本條件：一是要有可燃物，二是要有助燃物質(zhì)；三是要有一定溫度，稱為燃燒三要素，當(dāng)這三個(gè)要素同時(shí)具備并相互作用時(shí)就會(huì)產(chǎn)生燃燒。發(fā)生燃燒必須具備三個(gè)基本條件：一是要有可燃物，第二節(jié)轉(zhuǎn)化工藝操作條件

轉(zhuǎn)化工藝操作條件主要有:轉(zhuǎn)化反應(yīng)的操作溫度、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)氣濃度及轉(zhuǎn)化器的通氣量

一、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的操作溫度二氧化硫氣體在觸媒里反應(yīng)放出的熱量,既沒(méi)有移走,也沒(méi)有損失,全部用于加熱觸媒和反應(yīng)氣體本身,這個(gè)過(guò)程一般稱為絕熱反應(yīng)過(guò)程

第二節(jié)轉(zhuǎn)化工藝操作條件轉(zhuǎn)化工藝操作條件主要SO-2濃度/％4.05.06.07.08.09.010.0

轉(zhuǎn)化率變化1％的溫升值/℃1.171.451.732.002.262.522.78例:第一段觸媒層,進(jìn)氣二氧化硫濃度為8.0％，進(jìn)口溫度為430℃，出口溫度為580℃，求該段轉(zhuǎn)化率是多少？SO-2濃度/％4.0上面介紹了知道溫差如何求轉(zhuǎn)化率的方法。反過(guò)來(lái)，如果知道轉(zhuǎn)化率就可求出溫差數(shù)。知道了溫差數(shù)，再給出一段出口溫度（不得超過(guò)600℃的界限），就可算出一段進(jìn)口的最高允許溫度，這對(duì)生產(chǎn)控制來(lái)說(shuō)是很有實(shí)用價(jià)值的。解:查表得溫升值為2.26：則轉(zhuǎn)化率＝580－4302.26×1%＝66.4%上面介紹了知道溫差如何求轉(zhuǎn)化率的方法。反過(guò)來(lái)，如果知道在使用溫度(400~600℃)下，載體表面上的V2O5—K2SO4組分處于熔融狀態(tài)，催化反應(yīng)實(shí)際上是在熔融液層中進(jìn)行觸媒的失活及再生

1、失活的原因（1）、水酸霧和礦塵的影響

單純的水蒸汽對(duì)催化劑影響不大,但若與SO3。結(jié)合,生成酸霧,再與礦塵作用,會(huì)生成硫酸鐵而結(jié)皮,增加通氣阻力。水和酸霧還可能使催化劑組分中堿金屬鉀鹽作用析出,生成一種低熔點(diǎn)混合物,也會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)阻力增加,影響轉(zhuǎn)化效率。水份、酸霧凈化指標(biāo)應(yīng)按原化工部的規(guī)定,即進(jìn)轉(zhuǎn)化：水份<0.1克/

m3；酸霧<0.005克/m3

(二級(jí)電霧流程)或0.03

克/

m3(一級(jí)電霧或文氏管除霧流程)；礦塵凈化指標(biāo)建議控制在不超過(guò)1毫克/

m3

在使用溫度(400~600℃)下，載體表面上的V2O5—K2（2）、砷、氟的影響

爐氣中砷含量高,可使催化劑中毒,活性下降。爐氣中氟含量高,會(huì)使催化劑粉化,破壞機(jī)械強(qiáng)度,同時(shí)氟會(huì)腐蝕設(shè)備,降低設(shè)備使用壽命。砷凈化指標(biāo),建議控制在1毫克/

m3以下；氟凈化指標(biāo),建議控制在不超過(guò)5毫克/

m32、催化劑再生

硫酸工業(yè)生產(chǎn)中所用的釩催化劑在轉(zhuǎn)化器中，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行，飽受水份及SO2氣體的沖擊，其強(qiáng)度逐漸降低，以至碎裂，導(dǎo)致床層阻力逐漸加大，轉(zhuǎn)化率下降，終于難以維持生產(chǎn)，必須更換新催化劑。而棄掉的催化劑中據(jù)化學(xué)分析，除了活性組分V2O5；含量減少外(仍含V2O5，3～5%)，其它重要成分K2SO4和SiO2含量基本符臺(tái)要求，如能通過(guò)重新制造出再生釩催化劑，并達(dá)到同新催化劑基本相同的效果，則每噸廢催化荊可回收利用載體硅藻土近1噸和V205

40公斤左右，可大大降低硫酸生產(chǎn)成本。而且廢釩催化劑再生利用不僅有環(huán)境效益，同時(shí)也有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。再生釩催化劑生產(chǎn)工藝流程與新釩催化劑生產(chǎn)工藝流程基本相似。但需增加廢釩催化劑預(yù)處理操作(篩選、粉碎及焙燒等)，（2）、砷、氟的影響

爐氣中砷含量高,可使催化劑中毒,活性下仍以上述的一段為例，某段進(jìn)口的最高允許溫度為：t1=t-(t升×χ0)式中：t1-----某段進(jìn)口的最高允許溫度t----某段出口的最高允許溫度t升----溫差值χ0----觸媒層轉(zhuǎn)化率t1=600-(2.26×66.4)=450℃運(yùn)用此法，在一段出口溫度不準(zhǔn)超過(guò)600℃情況下，不同二氧化硫的進(jìn)氣濃度，以平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率算得一段進(jìn)口的最高允許溫度列于表二。表二:不同二氧化硫濃度下轉(zhuǎn)化器一段進(jìn)口的最高允許溫度仍以上述的一段為例，某段進(jìn)口的最高允許溫度為：從表二看出,當(dāng)進(jìn)氣濃度高時(shí),進(jìn)口溫度應(yīng)低些,否則一段出口就有超過(guò)600℃的危險(xiǎn)。從表二看出,當(dāng)進(jìn)氣濃度高時(shí),進(jìn)口溫度應(yīng)低些,否則一段出口就有二、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)氣濃度

進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的二氧化硫濃度，是控制轉(zhuǎn)化操作中的最重要的條件之一，它的波動(dòng)將引起轉(zhuǎn)化溫度、轉(zhuǎn)化率和系統(tǒng)生產(chǎn)能力的變化。在一定觸媒用量和一定通氣量下，轉(zhuǎn)化反應(yīng)能否最有效地進(jìn)行，主要是取決于二氧化硫濃度的平穩(wěn)性。二、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)氣濃度進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的二氧化硫濃

轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫升隨著進(jìn)氣濃度增高而增大。因此，采用較高的進(jìn)氣濃度操作時(shí)，第一層觸媒往往會(huì)超過(guò)600℃而過(guò)熱，比其它各段觸媒容易失去活性。尤其是氣體分布不勻的轉(zhuǎn)化器，觸媒層局部過(guò)熱現(xiàn)象更加嚴(yán)重。反過(guò)來(lái)，如采用較低的進(jìn)氣濃度操作時(shí)，因發(fā)熱量少，溫度低，會(huì)使整個(gè)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的溫度條件不能維持，輕者是末端或后兩段不反應(yīng)、轉(zhuǎn)化率低，重者連一段溫度條件也難維持，無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn)。轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫升隨著進(jìn)氣濃度增高而增大。因此，采用較看顏色想原因聞氣味強(qiáng)烈的刺激性氣味有毒做比較溶解性沸點(diǎn)無(wú)色氣體比空氣密度大容易液化易溶于水能引發(fā)呼吸道疾病、濃度高時(shí)會(huì)令人死亡和空氣的相對(duì)平均分子量對(duì)比沸點(diǎn)為－10０Ｃ1體積的水大約可以溶解40體積的二氧化硫二氧化硫是一種無(wú)色、有刺激性氣味、有毒、比空氣重、容易液化、易溶于水的氣體。二氧化硫的物理性質(zhì)看顏色想原因聞氣味強(qiáng)烈的刺激性氣味有毒做“黃”銀耳是怎樣“長(zhǎng)”成“白里透紅”的呢？“黃”銀耳是怎樣“長(zhǎng)”成“白里透紅”的呢？酸雨pH值＜5.6SO2的來(lái)源：化石燃料的燃燒，含硫礦石的冶煉和硫酸生產(chǎn)的工業(yè)廢氣?；蚨?、酸雨的形成、危害與防治1、酸雨的形成途徑酸雨pH值＜5.6SO2的來(lái)源：化石燃料的燃燒，含硫礦石的硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件三、轉(zhuǎn)化器的通氣量

進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的氣量多少，不僅直接影響轉(zhuǎn)化溫度、二氧化硫濃度和轉(zhuǎn)化率的變化，而且決定著硫酸產(chǎn)量。硫酸產(chǎn)量與通氣量的關(guān)系:硫酸產(chǎn)量愈多需要通氣量就越大。三、轉(zhuǎn)化器的通氣量進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的氣量多少，不僅直接影響轉(zhuǎn)化溫度、二氧化硫濃度和轉(zhuǎn)化率的變化，而且決定著硫酸產(chǎn)量。硫酸產(chǎn)量與通氣量的關(guān)系:硫酸產(chǎn)量愈多需要通氣量就越大，可根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：式中:G---硫酸產(chǎn)量,kg/h;Xr---最終轉(zhuǎn)化率,％;η吸---吸收率,％;C進(jìn)------轉(zhuǎn)化器進(jìn)口二氧化硫濃度,％;V標(biāo)---標(biāo)準(zhǔn)狀況下的通氣量,m3/h;進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的氣量多少，不僅直接影響轉(zhuǎn)化溫度、二氧化硫濃度和轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)出口壓力的變化與通氣量的關(guān)系:鼓風(fēng)機(jī)出口壓力的大小，是表示在一定風(fēng)量下鼓風(fēng)機(jī)出口以后的所有設(shè)備、管道閥門(mén)所表現(xiàn)出來(lái)的阻力情況，在生產(chǎn)設(shè)備中、管道、閥門(mén)等阻力的大小是隨氣速而變化的，也就是鼓風(fēng)機(jī)出口壓力的大小是隨通氣量而變化的。具體變化數(shù)值可用下式來(lái)計(jì)算：

式中：V1---在出口壓力為H1時(shí)的通氣量，m3/h;V2---在出口壓力為H2時(shí)的通氣量，m3/h;H1---通氣量為V1時(shí)的出口壓力，kPa；

H2---通氣量為V2時(shí)的出口壓力，kPa；鼓風(fēng)機(jī)出口壓力的變化與通氣量的關(guān)系:式中：V1---在出口壓例:某硫酸廠鼓風(fēng)機(jī)通氣量是25000m3/h。出口壓力是11.77kPa,因任務(wù)需要增產(chǎn)20％硫酸,問(wèn)這時(shí)鼓風(fēng)機(jī)出口壓力應(yīng)開(kāi)大到多少?解:根據(jù)公式,出口壓力應(yīng)開(kāi)大到:例:某硫酸廠鼓風(fēng)機(jī)通氣量是25000m3/h。出口壓

鼓風(fēng)機(jī)出口壓力的大小，是表示在一定風(fēng)量下鼓風(fēng)機(jī)出口以后的所有設(shè)備、管道閥門(mén)所表現(xiàn)出來(lái)的阻力情況，在生產(chǎn)設(shè)備中、管道、閥門(mén)等阻力的大小是隨氣速而變化的，也就是鼓風(fēng)機(jī)出口壓力的大小是隨通氣量而變化的。

理想氣體狀態(tài)方程（又稱理想氣體定律、普適氣體定律）是描述理想氣體在處于平衡態(tài)時(shí)，壓強(qiáng)、體積、物質(zhì)的量、溫度間關(guān)系的狀態(tài)方程。其方程為pV=nRT。這個(gè)方程有4個(gè)變量：p是指理想氣體的壓強(qiáng)，V為理想氣體的體積，n表示氣體物質(zhì)的量，而T則表示理想氣體的熱力學(xué)溫度；還有一個(gè)常量：R為理想氣體常數(shù)。PV=nRT鼓風(fēng)機(jī)出口壓力的大小，是表示在一定風(fēng)量下鼓風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)觸媒國(guó)產(chǎn)三種主要觸媒的裝填。Ｓ101型可裝于轉(zhuǎn)化器的任何一段，Ｓ102型應(yīng)裝入轉(zhuǎn)化器前數(shù)段，不要裝入最后的一段，Ｓ107型及其它型號(hào)的低溫觸媒應(yīng)裝在第一段的上部和最后一段。用過(guò)的舊觸媒，經(jīng)過(guò)篩分，釩含量>6%，顏色正常，都可再用。進(jìn)口觸媒有VK38裝在1.2.4段、VK48裝在3段，主要是根據(jù)SO2和SO3的濃度進(jìn)行裝填，高裝VK48。國(guó)產(chǎn)觸媒國(guó)產(chǎn)三種主要觸媒的裝填。Ｓ101型可裝于轉(zhuǎn)化器的任何

觸媒在制造過(guò)程中雖已經(jīng)過(guò)二氧化硫預(yù)飽和，用于工業(yè)生產(chǎn)上不會(huì)因氧化鉀和三氧化硫作用生成硫酸鉀而產(chǎn)生大量的中和熱。但是在轉(zhuǎn)化開(kāi)車時(shí)，當(dāng)溫度達(dá)到400℃以上，通入二氧化硫氣體時(shí)，觸媒層溫度總是要突躍一下。這主要是由于二氧化硫、氧分子在觸媒表面被吸附時(shí)放出的大量吸附熱，和生成一部分焦硫酸鹽的反應(yīng)熱。因此在開(kāi)車升溫中，剛通入二氧化硫氣體時(shí)，要注意二氧化硫濃度應(yīng)低一些，氣量要小一些，以免發(fā)生熱量過(guò)大而使觸媒層超溫，燒壞觸媒。根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，在新觸媒升溫過(guò)程中轉(zhuǎn)化器通入二氧化硫氣體時(shí)，其二氧化硫濃度控制在4%左右、氣量控制在正常氣量的60%以下為宜，原則是使一段出口溫度最高不要超過(guò)620℃（指觸媒層底部溫度）。如通二氧化硫氣體后，溫度已上升到550℃并仍有很快上升的趨勢(shì)，這時(shí)可減少氣體通入量，若是單系列沸騰爐供氣，氣量不好再減少時(shí)，此時(shí)應(yīng)立即停下沸騰爐，停止通氣，待觸媒層溫度下降到600℃以下，或時(shí)隔約半小時(shí)左右，再行開(kāi)車即可。正常生產(chǎn)中調(diào)節(jié)氣量、溫度、濃度不要操作過(guò)急、動(dòng)作過(guò)大，要分階段逐步地進(jìn)行觸媒在制造過(guò)程中雖已經(jīng)過(guò)二氧化硫預(yù)飽和，用于工業(yè)生產(chǎn)上不第三節(jié)三氧化硫的吸收一、三氧化硫吸收的原理和反應(yīng)（一）吸收過(guò)程的原理當(dāng)氣體與液體接觸時(shí)，混合氣體中某種易溶性氣體組分選擇性地溶解于液體中，并與剩余氣體分離的單元操作過(guò)程，人們將這種過(guò)程叫做氣體吸收，簡(jiǎn)稱吸收。氣體吸收分為：物理吸收和化學(xué)吸收第三節(jié)三氧化硫的吸收一、三氧化硫吸收的原理和反應(yīng)1.物理吸收吸收過(guò)程不發(fā)生化學(xué)變化，為單純的物理過(guò)程。2.化學(xué)吸收吸收過(guò)程伴隨有化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。用硫酸水溶液或水吸收三氧化硫生成硫酸的過(guò)程就屬于化學(xué)吸收。在生產(chǎn)硫酸的吸收操作中，這兩種吸收過(guò)程都存在，幾乎是同時(shí)發(fā)生的。習(xí)慣上統(tǒng)稱為三氧化硫的吸收。1.物理吸收在氣體吸收中，如果氣體中被吸收氣體組分含量越多，它的分壓越高、就越容易被液體吸收（碳酸飲料）。吸收過(guò)程一般可用雙膜理論來(lái)近似地描述。什么是雙膜理論？簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，在氣液兩相接觸時(shí)其間存在著界面、界面雙方又分別存在著一層穩(wěn)定的氣膜和液膜，一切質(zhì)量和熱量的傳遞必須克服氣膜和液膜阻力后才可進(jìn)行，這就是我們所稱的雙膜理論。在氣體吸收中，如果氣體中被吸收氣體組分含量越多，它硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件

大多數(shù)硫酸廠都是使用硫酸來(lái)吸收轉(zhuǎn)化后氣體中的三氧化硫。三氧化硫被吸收后與其中的水化合成硫酸，其反應(yīng)式如下：

nSO3+H2O→H2SO4+(n-1)SO3由此反應(yīng)可知，隨著SO3與水量比例的改變，可以生成各種濃度的硫酸。若使n﹥1，生成發(fā)煙硫酸；n=1，生成無(wú)水硫酸；n﹤1時(shí)，則生成含水硫酸。（二）三氧化硫吸收過(guò)程和反應(yīng)大多數(shù)硫酸廠都是使用硫酸來(lái)吸收轉(zhuǎn)化后氣體（二）三氧化硫吸收過(guò)程和反應(yīng)

硫酸吸收SO3氣體的過(guò)程，大體按下述五個(gè)步驟進(jìn)行：1.氣體中的三氧化硫從氣相主體中向界面擴(kuò)散。2.穿過(guò)界面的三氧化硫在液相中向反應(yīng)區(qū)擴(kuò)散。3.與三氧化硫起反應(yīng)的水分,在液相主體中向反應(yīng)區(qū)擴(kuò)散。4.三氧化硫和水在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。5.生成的硫酸向液相主體擴(kuò)散。（二）三氧化硫吸收過(guò)程和反應(yīng)硫酸吸收SO3氣體的過(guò)事實(shí)上，氣體中的三氧化硫不可能百分之百被吸收，只吸收氣體中超過(guò)與硫酸相平衡的那一部分三氧化硫，超過(guò)的越多，吸收過(guò)程的推動(dòng)力就越大，吸收速度就越快。一般把被吸收的三氧化硫數(shù)量與原來(lái)氣體中三氧化硫總數(shù)量之百分比稱為吸收率。事實(shí)上，氣體中的三氧化硫不可能百分之百被吸收，式中：η---吸收率，%a---進(jìn)吸收裝置的三氧化硫數(shù)量，mol;b---出吸收裝置的三氧化硫數(shù)量，mol;式中：η---吸收率，%二、硫酸吸收SO3的影響因素

影響三氧化硫吸收效率的主要因素有：用作吸收劑的硫酸濃度、吸收溫度、循環(huán)酸量、設(shè)備結(jié)構(gòu)和氣速、氣溫。p8

二、硫酸吸收SO3的影響因素影響三氧化硫吸收效率（一）硫酸濃度的影響

從三氧化硫吸收反應(yīng)方程式中可以看出，吸收三氧化硫似乎可以用水，同時(shí)三氧化硫又能溶解在任何濃度的硫酸水溶液中。因此，從單純完成化學(xué)反應(yīng)的角度來(lái)看，水和任意濃度的硫酸，都可以作為三氧化硫的吸收劑，但從生產(chǎn)角度來(lái)看，卻不能這樣。生產(chǎn)上要求對(duì)三氧化硫的吸收要快，要完全，不生成或盡量少生成酸霧，還要保證能夠得到一定濃度的硫酸成品。所以，使用水或稀硫酸顯然是不適宜的。只有用濃硫酸吸收三氧化硫，才能達(dá)到上述要求，而且以98.3%為最好，當(dāng)濃度超過(guò)或低于98.3%時(shí)，吸收效率都是逐步下降的，只有當(dāng)濃度為98.3%時(shí)，吸收率最高。（一）硫酸濃度的影響

從三氧化硫吸收反應(yīng)方程

吸收酸濃度過(guò)高或過(guò)低引起的吸收率下降，在實(shí)際生產(chǎn)上可直接從尾氣顏色的變化上加以判斷，經(jīng)驗(yàn)告訴我們，99.9%的吸收率在尾氣中殘余的SO3放空后所形成的酸霧量為99.95%吸收率的5倍，故吸收率一旦降低肉眼是不難觀察出來(lái)的。如果尾氣出煙囪口時(shí)顏色較暗，隨著與煙囪口距離的增大逐步變白、變淡而消失，通常是由于吸收酸濃度過(guò)高引起的。若尾氣出煙囪口時(shí)呈白色，隨著與煙囪口距離的增大而變淡消失，往往是吸收酸濃度過(guò)低引起的。吸收酸濃度過(guò)高或過(guò)低引起的吸收率下降，在實(shí)際（二）吸收溫度的影響

影響吸收溫度的主要因素是酸溫和氣溫p9。任何濃度的硫酸，隨著酸溫的升高，液面上的三氧化硫、水蒸氣、硫酸蒸氣的平衡分壓都相應(yīng)增加。對(duì)吸收過(guò)程來(lái)說(shuō)，在進(jìn)塔氣體條件不變的情況下，隨著酸溫的不斷升高，推動(dòng)力越來(lái)越小，吸收率越來(lái)越低。（二）吸收溫度的影響影響吸收溫度的主要因素是酸

影響吸收溫度的另一個(gè)因素是進(jìn)塔氣溫。從氣體吸收的情況來(lái)看，進(jìn)塔氣溫控制得低一些對(duì)吸收率有利。但對(duì)三氧化硫來(lái)講，它是有限度的，進(jìn)塔氣溫不能太低，原因有兩點(diǎn)：1.需增大氣體冷卻設(shè)備和動(dòng)力消耗，若轉(zhuǎn)化部分用省煤器或低壓余熱鍋爐，溫度過(guò)低會(huì)加快腐蝕及增大換熱面。2.低于露點(diǎn)溫度時(shí)會(huì)產(chǎn)生酸霧，引起吸收率下降并造成設(shè)備腐蝕。影響吸收溫度的另一個(gè)因素是進(jìn)塔氣溫。從氣氣溫過(guò)高，會(huì)帶來(lái)吸收酸溫偏高，氣相三氧化硫分壓偏大，影響吸收速度和吸收效率?？偟恼f(shuō)來(lái),為了達(dá)到較高的吸收率，必須在操作上對(duì)影響吸收溫度的因素實(shí)行控制。通常的辦法是：1.調(diào)節(jié)進(jìn)塔氣體溫度；2.調(diào)節(jié)進(jìn)塔酸溫；3.調(diào)節(jié)噴淋酸量。氣溫過(guò)高，會(huì)帶來(lái)吸收酸溫偏高，氣相三氧化硫分壓偏大，影響（三）循環(huán)酸量的影響

為了較完全地吸收三氧化硫，必須有足夠數(shù)量的循環(huán)酸做吸收劑。數(shù)量過(guò)多、過(guò)少都是不適宜的。若酸量不足，在吸收過(guò)程中，酸的濃度、溫度增長(zhǎng)的幅度就會(huì)很大，當(dāng)超過(guò)規(guī)定指標(biāo)后，使吸收率下降。循環(huán)酸量過(guò)多同樣對(duì)提高吸收率無(wú)益，而且還會(huì)增加流體阻力，增大動(dòng)力消耗。（三）循環(huán)酸量的影響為了較完全地吸收三氧化硫（四）氣流速度的影響

所謂氣流速度，是指在單位時(shí)間內(nèi)，氣體通過(guò)塔截面的速度，單位為m/s，又稱此為空塔氣速也稱操作氣速。在正常生產(chǎn)條件下，不要超過(guò)規(guī)定的操作氣速范圍。若是超過(guò)了，除引起夾帶霧沫增大動(dòng)力消耗外，還會(huì)造成吸收率下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成氣體大量帶液。當(dāng)然，氣速過(guò)小也是不妥的，氣速低會(huì)使吸收率大大下降，排放尾氣濃煙滾滾。因此，要防止氣速過(guò)低或過(guò)高。（四）氣流速度的影響所謂氣流速度，是指在單位時(shí)三、酸霧的產(chǎn)生當(dāng)用含硫高的燃料時(shí)，燃燒后形成的SO2有一部分會(huì)進(jìn)一步被氧化成SO3，且與煙氣中的水蒸汽結(jié)合成硫酸蒸汽。煙氣中硫酸蒸汽的凝結(jié)溫度稱為酸露點(diǎn)，它比水露點(diǎn)要高很多。煙氣SO3(或者說(shuō)硫酸蒸汽)含量愈多，酸露點(diǎn)就愈高，煙氣中的酸露點(diǎn)可達(dá)140～160℃，甚至更高。三、酸霧的產(chǎn)生當(dāng)用含硫高的燃料時(shí)，燃燒后形成的第四節(jié)尾氣SO2的吸收以氨為堿性脫硫劑，SO2+XNH3+H2O=(NH4)XH2-XSO3x=1.0-2.0。當(dāng)x=1.0，相當(dāng)于1分子氨結(jié)合1分子SO2，形成亞硫酸氫氨；當(dāng)x=2.0，相當(dāng)于2分子氨結(jié)合1分子SO2，形成亞硫酸銨。在氣相中，SO2和NH3主要按下述反應(yīng)進(jìn)行：SO2＋NH3＋H2O＝NH4HSO3也就是說(shuō)，在氣相中，不會(huì)生成(NH4)2SO3，只生成NH4HSO3。第四節(jié)尾氣SO2的吸收以氨為堿性脫硫劑，第五節(jié)影響循環(huán)水質(zhì)的原因硫酸生產(chǎn)用循環(huán)水系統(tǒng)，由于冷卻水長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用，并在冷卻塔中與空氣充分接觸，進(jìn)行物質(zhì)和熱量傳遞；使空氣中的氧能較好的溶于水中，直到水中的氧接近平衡溶解度。循環(huán)水經(jīng)過(guò)換熱設(shè)備，由于吸收熱量，溫度升高，降低了氧的溶解度，使水中的溶解氧在局部地區(qū)達(dá)到過(guò)飽和，造成溶解氧去極化作用而使設(shè)備腐蝕。經(jīng)過(guò)涼水塔的循環(huán)水與含二氧化碳較低的空氣（只占0.03-0.1%）接觸，水中的CO2被空氣帶出而進(jìn)入空氣中，使水中的重碳酸鹽類幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}類，使生成碳酸鹽垢的趨勢(shì)增強(qiáng)。第五節(jié)影響循環(huán)水質(zhì)的原因硫酸生產(chǎn)用循環(huán)水什么叫極化作用、去極化作用?

金屬在腐蝕過(guò)程中，電流在陽(yáng)極部位向陰極部位流動(dòng)，這說(shuō)明陽(yáng)極部位和陰極部位之間有電位差。電位差越高，金屬的腐蝕過(guò)程就越快。

但是當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物或其他物質(zhì)覆蓋在陰極表面時(shí)，會(huì)引起這種電位差產(chǎn)生變化，就會(huì)阻止或減少這種電流的流動(dòng)。這種引起電位發(fā)生變化的過(guò)程，稱為極化作用。

極化作用可以抑制腐蝕過(guò)程的進(jìn)行。

但是當(dāng)水中有溶解氧存在時(shí)，會(huì)產(chǎn)生下述反應(yīng)。

由于氧參與了反應(yīng)，奪走了自由電子，因而使極化作用遭到破壞。這個(gè)排除極化的作用過(guò)程，稱為去極化作用。去極化作用可以推動(dòng)腐蝕過(guò)程的進(jìn)一步發(fā)生。什么叫極化作用、去極化作用?

金屬在腐蝕過(guò)程中，電第六節(jié)物料衡算一、爐氣組成的計(jì)算燃燒硫磺制取二氧化硫，一般采用空氣作為燃燒介質(zhì)。氧主要消耗在生成SO2及SO3方面，計(jì)算爐氣組成的最簡(jiǎn)便方法，便是從氧氣含量的改變著手。第六節(jié)物料衡算一、爐氣組成的計(jì)算四、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)核算合格率：產(chǎn)品合格率是合格品數(shù)量占合格品、不合格品總量的百分比合格品產(chǎn)量(t)合格率(%)＝—————------------——×100%

合格品產(chǎn)量(t)＋不合格品數(shù)量(t)注：子、母項(xiàng)均按實(shí)物量計(jì)算五、硫磺消耗硫磺耗用總量(kg)－中間產(chǎn)品耗硫磺量(kg)硫磺(kg/t)＝————————————------

合格產(chǎn)品產(chǎn)量(100%)(t)中間產(chǎn)品耗硫磺量是指生產(chǎn)硫酸以外供二氧化硫、三氧化硫產(chǎn)品用硫磺量。二氧化硫用硫磺量(kg)＝100%二氧化硫產(chǎn)量(kg)×0.5005100%三氧化硫產(chǎn)量(kg)×0.4005×1三氧化硫用硫磺量(kg)＝—————————-------

轉(zhuǎn)化率（%）硫磺按100%計(jì)算，若低于99.9%時(shí)應(yīng)按實(shí)際含硫折純；列入計(jì)算式中：0.5005為二氧化硫理論含硫量,0.4005為三氧化硫理論含硫量四、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)核算八、轉(zhuǎn)化率：是指在轉(zhuǎn)化過(guò)程中SO2轉(zhuǎn)化成SO3效率（一）不采用空氣冷激時(shí)，按下式計(jì)算：

A－B轉(zhuǎn)化率(%)＝———————------------×100%A(1－0.000015B)（二）采用空氣冷激時(shí)，按下式計(jì)算：

A－(1＋K)B轉(zhuǎn)化率(%)＝————————-×100%A(1－0.000015B)冷激空氣量(m3)式中：K＝————————--------——

進(jìn)轉(zhuǎn)化器SO2氣體總量(m３)A＝進(jìn)轉(zhuǎn)化前氣體中SO2含量%B＝轉(zhuǎn)化后氣體中SO2含量%八、轉(zhuǎn)化率：是指在轉(zhuǎn)化過(guò)程中SO2轉(zhuǎn)化成SO3效率九、吸收率：是指SO3被吸收的效率

C(1－0.015A)吸收率(%)＝100－————----×100A－B式中：A、B同轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式

C吸收后氣體中SO3含量（%）九、吸收率：是指SO3被吸收的效率作業(yè)：1、第一段觸媒層,進(jìn)氣二氧化硫濃度為10.0％，進(jìn)口溫度為420℃，出口溫度為600℃，求該段轉(zhuǎn)化率是多少？2、影響三氧化硫吸收效率的主要因素有哪些？3、硫酸吸收時(shí)為什么進(jìn)塔氣溫不能太低？作業(yè)：1、第一段觸媒層,進(jìn)氣二氧化硫濃度為10.0％，進(jìn)口溫硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸生產(chǎn)工藝第一篇硫酸生產(chǎn)工藝第一篇硫酸生產(chǎn)工藝硫酸生產(chǎn)工藝第一節(jié)硫酸的性質(zhì)硫酸是指三氧化硫（SO3）和水（H2O）以任何比例化合的物質(zhì)。純硫酸（H2SO4）是一種無(wú)色透明的油狀液體，相對(duì)密度為1.8269，分子量為98.08。工業(yè)生產(chǎn)的硫酸系指SO3和H2O以一定比例化合的溶液，而發(fā)煙硫酸是其中SO3和H2O摩爾比大于1的溶液。第一章概述第一節(jié)硫酸的性質(zhì)第一章概述相對(duì)密度是指物質(zhì)的密度與參考物質(zhì)的密度在各自規(guī)定的條件下之比。一般參考物質(zhì)為空氣或水。當(dāng)以水作為參考密度時(shí)，即1g/cm3作為參考密度(水4℃時(shí)的密度)時(shí)，過(guò)去稱為比重(specificgravity)。相對(duì)密度一般是把水在4℃的時(shí)候的密度當(dāng)作1來(lái)使用，另一種物質(zhì)的密度跟它相除得到的。相對(duì)密度只是沒(méi)有單位而已，數(shù)值上與實(shí)際密度是相同的。根據(jù)某些物質(zhì)的相對(duì)密度，可推測(cè)其某種消防特性，采取相應(yīng)消防措施。如相對(duì)密度<1的易燃和可燃液體發(fā)生火災(zāi)不應(yīng)用水撲救，因?yàn)樗鼤?huì)浮在水面上，非但救不滅，反而隨水流散，擴(kuò)大了損失。因此應(yīng)使用泡沫、干粉滅火。又如相對(duì)密度<1的易燃?xì)怏w和蒸氣，容易擴(kuò)散和空氣形成爆炸性混合物，容易沿地面、溝渠遠(yuǎn)距離流動(dòng)，如遇明火，會(huì)發(fā)生返燃。在確定車間、庫(kù)房通風(fēng)口位置時(shí)，比空氣輕的氣體，通風(fēng)口應(yīng)設(shè)在空間的上方；比空氣重的氣體，通風(fēng)口應(yīng)設(shè)在空間的下方。相對(duì)密度是指物質(zhì)的密度與參考物質(zhì)的密度在各自規(guī)定的條件下之比

硫酸濃度是以所含H2SO4重量的百分?jǐn)?shù)表示。如98％硫酸，就是指其中含有98％的硫酸和2％重量的水。習(xí)慣上把濃度≥75％的硫酸叫濃硫酸,而把75％以下的硫酸叫稀硫酸。硫酸的結(jié)晶溫度特性：硫酸從液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w時(shí)的溫度稱為結(jié)晶溫度，它隨濃度不同而變化，其變化過(guò)程是不規(guī)則的，但是，知道幾種常見(jiàn)的結(jié)晶溫度，對(duì)搞好硫酸生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)仁呛苡袔椭模?/p>

硫酸濃度是以所含H2SO4重量的百分?jǐn)?shù)水的反常膨脹現(xiàn)象一般物質(zhì)由于溫度影響，其體積為熱脹冷縮。但也有少數(shù)熱縮冷脹的物質(zhì)，如水、銻、鉍、液態(tài)鐵等，在某種條件下恰好與上面的情況相反。實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)0℃的水加熱到4℃時(shí)，其體積不但不增大，反而縮小。當(dāng)水的溫度高于4℃時(shí)，它的體積才會(huì)隨著溫度的升高而膨脹。因此，水在4℃時(shí)的體積最小，密度最大。湖泊里水的表面，當(dāng)冬季氣溫下降時(shí)，若水溫在4℃以上時(shí)，上層的水冷卻，體積縮小，密度變大，于是下沉到底部，而下層的暖水就升到上層來(lái)。這樣，上層的冷水跟下層的暖水不斷地交換位置，整個(gè)的水溫逐漸降低。這種熱的對(duì)流現(xiàn)象只能進(jìn)行到所有水的溫度都達(dá)到4℃時(shí)為止。當(dāng)水溫降到4℃以下時(shí)，上層的水反而膨脹，密度減小，于是冷水層停留在上面繼續(xù)冷卻，一直到溫度下降到0℃時(shí)，上面的冷水層結(jié)成了冰為止。以上階段熱的交換主要形式是對(duì)流。當(dāng)冰封水面之后，水的冷卻就完全依靠水的熱傳導(dǎo)方式來(lái)進(jìn)行熱傳遞。由于水的導(dǎo)熱性能很差，因此湖底的水溫仍保持在4℃左右。這種水的反常膨脹特性，保證了水中的動(dòng)植物，能在寒冷季節(jié)內(nèi)生存下來(lái)。這里還應(yīng)注意到，冰在冷卻時(shí)與一般物質(zhì)相同，也是縮小的。受熱則膨脹，只有在0℃到4℃的范圍內(nèi)的水才顯示出反常膨脹的現(xiàn)象來(lái)。水的反常膨脹現(xiàn)象

93%：-27℃98.5%：1.8℃100%：10.371℃硫酸是強(qiáng)酸之一，不僅具有強(qiáng)酸的通性，而且還有它的特性，例如98％H2SO4具有脫水、氧化、吸水等性能。93%：-27℃98硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件

可以任何比例溶解于水，伴隨大量的熱產(chǎn)生。純凈的硫酸是清澈、無(wú)色透明的油狀液體，但不純時(shí)為棕色或灰白色液體，無(wú)氣味但有明顯的酸味。

⑴

硫酸的密度

隨著濃度和溫度的變化而不同。當(dāng)酸濃小于98.3%時(shí)硫酸的水溶液的密度隨著硫酸濃度的增加而增大，于98.3%時(shí)達(dá)到最大值，當(dāng)酸濃在98.3%至100%時(shí)隨著酸濃增大而下降。發(fā)煙硫酸隨著其中游離的SO3含量增加而增大，游離SO3

62%時(shí)為最大值，過(guò)后則逐漸減小。

可以任何比例溶解于水，伴隨大量的熱產(chǎn)生硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件

硫酸是最重要的無(wú)機(jī)強(qiáng)酸之一，濃硫酸具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性、強(qiáng)的吸水性等。當(dāng)加熱到30℃以上放出蒸氣，加熱到200℃以上，散發(fā)出三氧化硫。

⒈

硫酸是一種強(qiáng)酸，具有酸的特性，它的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，根據(jù)硫酸的濃度和溫度及金屬的種類不同，而生成H2、H2S、SO2、S及金屬的硫化物和硫酸鹽。

a、稀硫酸能與金屬直接反應(yīng)，放出氫氣，所以它對(duì)金屬具有強(qiáng)烈的腐蝕性。硫酸是最重要的無(wú)機(jī)強(qiáng)酸之一，濃硫酸具

Fe

+

H2SO4

=

FeSO4

+

3H2↑

b、與金屬氧化物作用，生成硫酸鹽。Fe2O3

+

3H2SO4

=

Fe2（SO4）3+

3H2O⒉

濃硫酸具有強(qiáng)的氧化性。Cu

+

2H2SO4（濃）=

CuSO4

+

SO2↑

+

2H2OFe

+

H2S⒊

濃硫酸具有強(qiáng)的吸水性。

濃硫酸對(duì)水有大的親和力，吸收大氣水分，從有機(jī)物中提取水份導(dǎo)致碳化。

利用其這一性質(zhì)可用來(lái)作干燥劑，如硫酸生產(chǎn)中用其干燥濕的SO2爐氣。濃硫酸不僅能夠吸收游離水份，而且可以把碳水化合物中的氫和氧按2:1的比例以水的形式脫下，這是硫酸傷人的主要途徑。⒊

濃硫酸具有強(qiáng)的吸水性。通常指其水溶液具有酸味，使紫色石蕊變紅，能與堿作用生成鹽，能溶解許多金屬的物質(zhì)。

分類和命名根據(jù)酸在水溶液中電離度的大小，分為強(qiáng)酸和弱酸；根據(jù)酸中可電離氫離子的數(shù)目，分為一元酸(如HCl、CHCOOH)、二元酸(如HCO、HSO)和三元酸(如HPO)等；根據(jù)酸中含氧與否，分為含氧酸和無(wú)氧酸。

無(wú)氧酸稱氫某酸，其中除氫氯酸HCl(鹽酸)、氫溴酸HBr和氫碘酸HI外都是弱酸，如氫氟酸HF和氫硫酸H2S等。

含氧酸的命名：對(duì)於分子中只含一個(gè)成酸元素的簡(jiǎn)單含氧酸，將其較為常見(jiàn)的一種稱某酸，其他含氧酸按成酸元素的氧化數(shù)較某酸高、低或有無(wú)過(guò)氧—O—O—結(jié)構(gòu)而命名。例如氯酸HClO(氯的氧化數(shù)為＋5)、高氯酸HClO(氧化數(shù)＋7)、亞氯酸HClO(氧化數(shù)為＋3)、次氯酸

HClO(氧化數(shù)＋1)；又如HSO、HSO8中含有—O—O—鍵，稱過(guò)氧一硫酸、過(guò)氧二硫酸。兩個(gè)簡(jiǎn)單含氧酸縮去一分子水后生成的酸稱焦酸(或稱一縮某酸)，例如：通常指其水溶液具有酸味，使紫色石蕊變紅，能與堿作用生成鹽，能硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件第二節(jié)硫酸的用途

硫酸用量最大的是生產(chǎn)化學(xué)肥料，主要是用于生產(chǎn)磷銨、重過(guò)磷酸鈣、硫銨等。

在化學(xué)工業(yè)中，硫酸的三大特性：吸水性、脫水性、氧化性得到充分的利用第二節(jié)硫酸的用途硫酸用量最大的是生產(chǎn)化學(xué)肥料，

濃硫酸的性質(zhì)（三大特性）

a、吸水性

濃H2SO4吸收水形成水合硫酸分子(H2SO4·nH2O),并放出大量熱,所以濃硫酸通常用作干燥劑.

b、脫水性

濃硫酸可將有機(jī)化合物中的氫原子和氧原子按水分子的構(gòu)成(H:O=2:1)奪取而使有機(jī)物脫水碳化.紙,木柴,衣服等遇濃硫酸變黑,這就是因?yàn)闈饬蛩岬拿撍允蛊涮蓟木壒?

濃硫酸的性質(zhì)（三大特性）

思考：如果不慎在皮膚上沾上了濃硫酸，應(yīng)該怎么辦？

C、強(qiáng)氧化性

在濃硫酸溶液中大量存在的是H2SO4分子而不是H+,H2SO4分子具強(qiáng)氧化性.濃硫酸可使金屬活動(dòng)性順序表氫后面的一些金屬溶解,可將C,S等非金屬單質(zhì)氧化,而濃硫酸本身還原成SO2.

思考：如果不慎在皮膚上沾上了濃硫酸

鈍化：常溫下，濃硫酸能使某些金屬（如鐵、鋁等）表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，從而阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)跟硫酸起反應(yīng)，此現(xiàn)象稱為“鈍化”。

所以可以用鐵制的或是鋁制的容器來(lái)盛裝濃硫酸鈍化：常溫下，濃硫酸能使某些金屬第三節(jié)生產(chǎn)硫酸用的原料

制酸原料，是指能夠產(chǎn)生二氧化硫的含硫物質(zhì)。如硫化物礦、硫磺、硫酸鹽、含硫化氫的工業(yè)廢氣，以及冶煉煙氣等。一、硫鐵礦

主要成分為FeS2

二、硫磺

硫磺是制造硫酸使用最早且又最好的原料，硫在通常情況下為固體。硫是活潑的化學(xué)元素之一，除了鉑、金和惰性氣體外，硫幾乎與其他的化學(xué)元素化合組成化合物。第三節(jié)生產(chǎn)硫酸用的原料制酸原料，是指能夠產(chǎn)（一）硫磺的物化特性

硫磺在通常情況下為固體。硫幾乎不溶于水，但少量的溶于汽油、甲苯、丙酮等有機(jī)溶劑及二氧化碳。為淡黃色晶體。化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能與氧、金屬、氫氣、鹵素（除碘外）及已知的大多數(shù)元素化合。它存在正氧化態(tài)，也存在負(fù)氧化態(tài)，可形成離子化合物、共價(jià)化合成物和配位共價(jià)化合物。硫的燃點(diǎn)：244～266℃。（一）硫磺的物化特性雄磺

化學(xué)成分：As70.1%,S29.9%中國(guó)的湖南石門(mén)，世界最大的雄黃礦。美國(guó)的內(nèi)華達(dá)州紅德堡區(qū)、猶它州圖爾區(qū)、加利福尼亞州克恩區(qū)、華盛頓；瑞士的比內(nèi)索；羅馬尼亞藥用價(jià)值編輯[藥物]為礦物雄黃的礦石。產(chǎn)于甘肅、陜西、湖南、貴州、云南、四川等地。全年可采，雄黃在礦中質(zhì)軟如泥，見(jiàn)空氣即變堅(jiān)硬，可用竹刀取其熟透部分，除去雜質(zhì)泥土，精選后碾細(xì)，生用。[藥化]含硫化砷As4S4，雜有少量鎂、鐵等鹽類。[藥理]（1）有抗腫瘤作用，能抑制移植性小鼠肉瘤S-180的生長(zhǎng)，并對(duì)細(xì)胞有腐蝕作用。雄磺

化學(xué)成分：As70.1%,S29.9%

當(dāng)硫磺粉塵在空氣中的含量≥35g/m-----3時(shí)，接觸到火源能引起爆炸。最小引燃能量為15mJ，最大爆炸壓力為27.36×104Pa。長(zhǎng)期在硫粉塵環(huán)境中工作的人員，必須穿戴好防護(hù)用品，否則將引起呼吸系統(tǒng)疾病，經(jīng)常接觸硫的人，也會(huì)引起皮炎等癥。當(dāng)硫磺粉塵在空氣中的含量≥35g/m--

粉塵是指分散的固體物質(zhì)。粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃粉塵觸及明火或電火花等火源時(shí)發(fā)生的爆炸現(xiàn)象。

條件：可燃粉塵爆炸應(yīng)具備三個(gè)條件，即粉塵本身具有爆炸性，粉塵必須懸浮在空氣中并與空氣混合到爆炸濃度，有足以引起粉塵爆炸的火源。粉塵是指分散的固體物質(zhì)。粉塵爆炸是指

什么樣的粉塵有可能發(fā)生爆炸？最常見(jiàn)的粉塵爆炸有煤粉、淀粉、面粉、茶葉、木粉、糖粉、可可粉塵，玉米粉、土豆粉、干奶粉、鋁粉、鋅粉、鎂粉、硫磺粉、硬橡膠粉、中藥材加工廠的鋸屑、藥材粉塵，谷物加工廠和糧食倉(cāng)庫(kù)的糧食粉塵等。這粉塵必須呈懸浮狀態(tài)。這些粉塵與空氣混合后，就如同可燃?xì)怏w或易燃液體的蒸氣與空氣混合一樣，達(dá)到一定的濃度遇火源才會(huì)發(fā)生爆炸。什么樣的粉塵有可能發(fā)生爆炸？最常見(jiàn)的粉塵爆粉塵爆炸粉塵爆炸火山口的硫磺火山口的硫磺硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件硫酸及硫酸生產(chǎn)原理課件二、硫的熔點(diǎn)

硫的溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，硫?qū)⑷廴诔删哂辛鲃?dòng)性質(zhì)的液體硫。硫的熔點(diǎn)：110～120℃。

正交晶系硫在98.35℃以下穩(wěn)定，98.4℃轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡本盗颍D(zhuǎn)變熱為12.53J/g，堆積密度2.07g/ml。單斜硫在98.35～115.207℃間穩(wěn)定，115.207℃以上則變?yōu)橐后w，熔化熱為53.59J/h，堆積密度1.96g/ml。二、硫的熔點(diǎn)硫的溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，硫?qū)⑷廴诔删哂辛鳎ㄈ┝虻恼扯热廴诹虻恼扯入S溫度而變化，一般是初熔時(shí)的粘度隨溫度升高而下降，當(dāng)溫度超過(guò)159℃后，粘度隨溫度升高而急劇增大。當(dāng)繼續(xù)提高溫度達(dá)190℃時(shí)，硫的粘度達(dá)到極大值，當(dāng)溫度超過(guò)190℃后，粘度又恢復(fù)到初熔時(shí)的特性。當(dāng)溫度升高到250℃以后，又引起硫的粘度急劇下降。（三）硫的粘度熔融硫的粘度隨溫度而變化，一般是初（四）硫磺的組成及常見(jiàn)的雜質(zhì)1.可熔性的雜質(zhì)：有機(jī)烴類物質(zhì)、砷、硒、碲等。2.不可熔性的雜質(zhì)：泥土、灰渣、硫鐵礦、磷礦等。3.液體硫磺中的水份（≤0.1%）、酸度(≤0.005%)。4.硫磺的純度：99.5%。（四）硫磺的組成及常見(jiàn)的雜質(zhì)四、硫酸的生產(chǎn)方法按二氧化硫的氧化方法不同，可把硫酸生產(chǎn)分成兩類。一類是接觸法。10.5%左右的二氧化硫（SO2）進(jìn)入轉(zhuǎn)化器，在釩觸媒（V2O5）的催化氧化作用下與氧氣在一定溫度下反應(yīng)生成三氧化硫（SO3），其反應(yīng)方程式為：

2SO2

（g）+O2

（g）2SO3

（g）+Q此反應(yīng)有三個(gè)特點(diǎn)：放熱反應(yīng)、可逆反應(yīng)、體積縮小的反應(yīng)四、硫酸的生產(chǎn)方法按二氧化硫的氧化方法不同，可把硫酸生產(chǎn)分成另一類是亞硝基法（又稱硝化法）

硝化法：SO2+N2O3+H2O=H2SO4+2NO2NO+1/2O2=N2O3我國(guó)目前接觸法制酸，主要有硫鐵礦制酸、硫磺制酸、冶煉煙氣制酸、硫化氫制酸。開(kāi)磷合資及礦肥公司現(xiàn)都是采用硫磺生產(chǎn)硫酸。另一類是亞硝基法（又稱硝化法）

硝化法：SO2+N2O3作業(yè):1、硫酸有哪三大特性？2、掌握硫酸的結(jié)晶溫度對(duì)硫酸的生產(chǎn)有什么作用？3、如果不慎在皮膚上沾上了濃硫酸，應(yīng)該怎樣做？4、為了便于液體硫磺的輸送，溫度為什么控制在135℃到145℃之間？作業(yè):1、硫酸有哪三大特性？

如果你只被滴了一滴或少量硫酸在手上，灼燒面積不會(huì)太大，迅速用大量的水沖洗，可減少硫酸灼燒的時(shí)間，能有效地去除濃硫酸，且濃硫酸稀釋放出的熱量會(huì)很快被水帶走，不會(huì)造成更嚴(yán)重的灼燒。但是如果是大面積灼燒，不能立即用水沖洗。應(yīng)用干布擦拭再用大量水沖，再涂少量碳酸氫鈉。這取決于濃硫酸稀釋過(guò)程中放出的熱量的散去程度。如果你只被滴了一滴或少量硫酸在手上，灼燒面積第二章硫酸生產(chǎn)的基本原理第一節(jié)硫的燃燒硫磺在空氣中燃燒，產(chǎn)生有刺激性氣味氣體，放出熱量，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，生成二氧化硫物質(zhì)，硫磺的燃燒反應(yīng)通?？梢杂孟率奖硎?S+O2=SO2。硫磺燃燒氣體中還有SO3，其量約相當(dāng)SO2的1～5％

第二章硫酸生產(chǎn)的基本原理第一節(jié)硫的燃燒

發(fā)生燃燒必須具備三個(gè)基本條件：一是要有可燃物，二是要有助燃物質(zhì)；三是要有一定溫度，稱為燃燒三要素，當(dāng)這三個(gè)要素同時(shí)具備并相互作用時(shí)就會(huì)產(chǎn)生燃燒。發(fā)生燃燒必須具備三個(gè)基本條件：一是要有可燃物，第二節(jié)轉(zhuǎn)化工藝操作條件

轉(zhuǎn)化工藝操作條件主要有:轉(zhuǎn)化反應(yīng)的操作溫度、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)氣濃度及轉(zhuǎn)化器的通氣量

一、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的操作溫度二氧化硫氣體在觸媒里反應(yīng)放出的熱量,既沒(méi)有移走,也沒(méi)有損失,全部用于加熱觸媒和反應(yīng)氣體本身,這個(gè)過(guò)程一般稱為絕熱反應(yīng)過(guò)程

第二節(jié)轉(zhuǎn)化工藝操作條件轉(zhuǎn)化工藝操作條件主要SO-2濃度/％4.05.06.07.08.09.010.0

轉(zhuǎn)化率變化1％的溫升值/℃1.171.451.732.002.262.522.78例:第一段觸媒層,進(jìn)氣二氧化硫濃度為8.0％，進(jìn)口溫度為430℃，出口溫度為580℃，求該段轉(zhuǎn)化率是多少？SO-2濃度/％4.0上面介紹了知道溫差如何求轉(zhuǎn)化率的方法。反過(guò)來(lái)，如果知道轉(zhuǎn)化率就可求出溫差數(shù)。知道了溫差數(shù)，再給出一段出口溫度（不得超過(guò)600℃的界限），就可算出一段進(jìn)口的最高允許溫度，這對(duì)生產(chǎn)控制來(lái)說(shuō)是很有實(shí)用價(jià)值的。解:查表得溫升值為2.26：則轉(zhuǎn)化率＝580－4302.26×1%＝66.4%上面介紹了知道溫差如何求轉(zhuǎn)化率的方法。反過(guò)來(lái)，如果知道在使用溫度(400~600℃)下，載體表面上的V2O5—K2SO4組分處于熔融狀態(tài)，催化反應(yīng)實(shí)際上是在熔融液層中進(jìn)行觸媒的失活及再生

1、失活的原因（1）、水酸霧和礦塵的影響

單純的水蒸汽對(duì)催化劑影響不大,但若與SO3。結(jié)合,生成酸霧,再與礦塵作用,會(huì)生成硫酸鐵而結(jié)皮,增加通氣阻力。水和酸霧還可能使催化劑組分中堿金屬鉀鹽作用析出,生成一種低熔點(diǎn)混合物,也會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)阻力增加,影響轉(zhuǎn)化效率。水份、酸霧凈化指標(biāo)應(yīng)按原化工部的規(guī)定,即進(jìn)轉(zhuǎn)化：水份<0.1克/

m3；酸霧<0.005克/m3

(二級(jí)電霧流程)或0.03

克/

m3(一級(jí)電霧或文氏管除霧流程)；礦塵凈化指標(biāo)建議控制在不超過(guò)1毫克/

m3

在使用溫度(400~600℃)下，載體表面上的V2O5—K2（2）、砷、氟的影響

爐氣中砷含量高,可使催化劑中毒,活性下降。爐氣中氟含量高,會(huì)使催化劑粉化,破壞機(jī)械強(qiáng)度,同時(shí)氟會(huì)腐蝕設(shè)備,降低設(shè)備使用壽命。砷凈化指標(biāo),建議控制在1毫克/

m3以下；氟凈化指標(biāo),建議控制在不超過(guò)5毫克/

m32、催化劑再生

硫酸工業(yè)生產(chǎn)中所用的釩催化劑在轉(zhuǎn)化器中，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行，飽受水份及SO2氣體的沖擊，其強(qiáng)度逐漸降低，以至碎裂，導(dǎo)致床層阻力逐漸加大，轉(zhuǎn)化率下降，終于難以維持生產(chǎn)，必須更換新催化劑。而棄掉的催化劑中據(jù)化學(xué)分析，除了活性組分V2O5；含量減少外(仍含V2O5，3～5%)，其它重要成分K2SO4和SiO2含量基本符臺(tái)要求，如能通過(guò)重新制造出再生釩催化劑，并達(dá)到同新催化劑基本相同的效果，則每噸廢催化荊可回收利用載體硅藻土近1噸和V205

40公斤左右，可大大降低硫酸生產(chǎn)成本。而且廢釩催化劑再生利用不僅有環(huán)境效益，同時(shí)也有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。再生釩催化劑生產(chǎn)工藝流程與新釩催化劑生產(chǎn)工藝流程基本相似。但需增加廢釩催化劑預(yù)處理操作(篩選、粉碎及焙燒等)，（2）、砷、氟的影響

爐氣中砷含量高,可使催化劑中毒,活性下仍以上述的一段為例，某段進(jìn)口的最高允許溫度為：t1=t-(t升×χ0)式中：t1-----某段進(jìn)口的最高允許溫度t----某段出口的最高允許溫度t升----溫差值χ0----觸媒層轉(zhuǎn)化率t1=600-(2.26×66.4)=450℃運(yùn)用此法，在一段出口溫度不準(zhǔn)超過(guò)600℃情況下，不同二氧化硫的進(jìn)氣濃度，以平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率算得一段進(jìn)口的最高允許溫度列于表二。表二:不同二氧化硫濃度下轉(zhuǎn)化器一段進(jìn)口的最高允許溫度仍以上述的一段為例，某段進(jìn)口的最高允許溫度為：從表二看出,當(dāng)進(jìn)氣濃度高時(shí),進(jìn)口溫度應(yīng)低些,否則一段出口就有超過(guò)600℃的危險(xiǎn)。從表二看出,當(dāng)進(jìn)氣濃度高時(shí),進(jìn)口溫度應(yīng)低些,否則一段出口就有二、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)氣濃度

進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的二氧化硫濃度，是控制轉(zhuǎn)化操作中的最重要的條件之一，它的波動(dòng)將引起轉(zhuǎn)化溫度、轉(zhuǎn)化率和系統(tǒng)生產(chǎn)能力的變化。在一定觸媒用量和一定通氣量下，轉(zhuǎn)化反應(yīng)能否最有效地進(jìn)行，主要是取決于二氧化硫濃度的平穩(wěn)性。二、轉(zhuǎn)化反應(yīng)的進(jìn)氣濃度進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的二氧化硫濃

轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫升隨著進(jìn)氣濃度增高而增大。因此，采用較高的進(jìn)氣濃度操作時(shí)，第一層觸媒往往會(huì)超過(guò)600℃而過(guò)熱，比其它各段觸媒容易失去活性。尤其是氣體分布不勻的轉(zhuǎn)化器，觸媒層局部過(guò)熱現(xiàn)象更加嚴(yán)重。反過(guò)來(lái)，如采用較低的進(jìn)氣濃度操作時(shí)，因發(fā)熱量少，溫度低，會(huì)使整個(gè)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的溫度條件不能維持，輕者是末端或后兩段不反應(yīng)、轉(zhuǎn)化率低，重者連一段溫度條件也難維持，無(wú)法進(jìn)行生產(chǎn)。轉(zhuǎn)化反應(yīng)的溫升隨著進(jìn)氣濃度增高而增大。因此，采用較看顏色想原因聞氣味強(qiáng)烈的刺激性氣味有毒做比較溶解性沸點(diǎn)無(wú)色氣體比空氣密度大容易液化易溶于水能引發(fā)呼吸道疾病、濃度高時(shí)會(huì)令人死亡和空氣的相對(duì)平均分子量對(duì)比沸點(diǎn)為－10０Ｃ1體積的水大約可以溶解40體積的二氧化硫二氧化硫是一種無(wú)色、有刺激性氣味、有毒、比空氣重、容易液化、易溶于水的氣體。二氧化硫的物理性質(zhì)看顏色想原因聞氣味強(qiáng)烈的刺激性氣味有毒做“黃”銀耳是怎樣“長(zhǎng)”成“白里透紅”的呢？“黃”銀耳是怎樣“長(zhǎng)”成“白里透紅”的呢？酸雨pH值＜5.6SO2的來(lái)源：化石燃料的燃燒，含硫礦石的冶煉和硫酸生產(chǎn)的工業(yè)廢氣?；蚨⑺嵊甑男纬?、危害與防治1、酸雨的形成途徑