硫酸吸收塔里過濾的設備

『肆』 製取硫酸時吸收塔的貯酸槽里是什麼酸

硫酸三氧化硫和水的化合物,一種用途很廣的強無機酸,是硫酸工業的主產品.無水硫酸(100％ H2SO4)是無色、油狀、具有強烈腐蝕性的液體,沸騰時部分分解,最終生成含硫酸98.3％、水1.7％的恆沸混合物(圖1). 特性 硫酸能與水或三氧化硫以任何比例混合,生成各種濃度的硫酸或發煙硫酸.在它們的冰點圖中有 7個最低共熔點(圖2),商品硫酸和發煙硫酸的濃度大致根據各最低共熔點的組成來選擇,以減少貯存和運輸時發生凍結的可能性.因此,硫酸品種主要有濃度為75％～78％之間的稀硫酸、濃度為93％和98.3％左右的濃硫酸以及游離三氧化硫濃度為20％和65％的發煙硫酸.根據不同用途,對產品的雜質含量均有相應的限制. 稀硫酸能與電動序中位於氫之前的金屬作用,生成相應的硫酸鹽或酸式硫酸鹽並析出氫氣.熱濃硫酸具有氧化性,能與電動序中位於氫之後的某些金屬如銅、銀發生反應,本身被還原成二氧化硫,並生成相應的硫酸鹽.濃硫酸又具有磺化性和強烈的吸水性.硫酸能分解大多數鹽類. 生產原料 主要有硫磺、硫鐵礦和有色金屬火法冶煉廠的含二氧化硫煙氣；此外,有些國家還利用天然石膏、磷石膏、硫化氫、廢硫酸、硫酸亞鐵等作為原料.以硫磺為原料生產硫酸具有流程短、投資省、污染少、熱能利用率高等優點.在硫酸生產原料中所佔比例較大.1983年世界硫酸工業的構成原料中,硫磺佔60.5％,硫鐵礦佔21.0％,冶煉煙氣及其他原料佔18.5％.中國的硫酸生產以硫鐵礦為主要原料,其比例一直保持在70％以上. 大部分原料需先製成含二氧化硫的原料氣,才能進一步製造硫酸. 接觸法生產工藝 接觸法的基本原理是應用固體催化劑,以空氣中的氧直接氧化二氧化硫.其生產過程通常分為二氧化硫的制備、二氧化硫的轉化和三氧化硫的吸收三部分. 二氧化硫的制備和凈化 以不同原料製得的含二氧化硫原料氣(見硫酸原料氣),其雜質含量相差懸殊.以硫磺為原料時,因純度高,燃硫所用空氣又先經乾燥,原料氣潔凈而乾燥,通常無須凈化即可進行轉化（圖3）. 以硫化氫為原料時,原料氣純凈,但含大量水分,即以濕態進入轉化工序. 以硫鐵礦等其他原料製成的原料氣,含有礦塵、氧化砷、二氧化硒、氟化氫、氯化氫等雜質,需經過凈化,使原料氣質量符合轉化的要求(圖4).為此,經回收余熱的原料氣,先通過乾式凈化設備（旋風除塵器、靜電除塵器）除去絕大部分礦塵,然後再由濕法凈化系統進行凈化.濕法凈化工藝有水洗凈化和酸洗凈化.前者是將洗滌水一次通過凈化設備,不作循環,原料氣的熱量和所含雜質均由排放污水帶出.生產每噸硫酸約排放污水5～20m3,此法易對環境造成嚴重危害,故使用者漸少.後者雖也以水作原始洗滌液,但洗滌液在系統中循環,不斷吸收原料氣中的三氧化硫而成為稀硫酸.所以此法污酸量少,便於處理或利用,應用日益廣泛.酸洗凈化通常設置兩級洗滌系統,每級自成循環.第一級的功能為原料氣的凈化和絕熱增濕,常用設備為空塔、文氏管洗滌器.第二級的主要功能為除熱、除濕和原料氣的進一步凈化,常用設備有填充塔、鼓泡塔（見鼓泡反應器）.具有代表性的酸洗凈化流程有二：其一為立式文氏管洗滌器－間接冷凝器－靜電除霧器流程,特點是採用間接冷凝器排除熱量和水分；其二為空塔-填充塔-靜電除霧器流程,它採用稀酸直接洗滌、冷卻原料氣,再以稀酸冷卻器間接換熱,移去酸中熱量. 經過凈化的原料氣,被水蒸氣所飽和,通過噴淋93％硫酸的填料乾燥塔,將其中水分含量降至0.1g／m3以下. 二氧化硫的轉化 二氧化硫於轉化器中,在釩催化劑存在下進行催化氧化： SO2+?O2+99.0kJ 釩催化劑是典型的液相負載型催化劑（見金屬催化劑）,它以五氧化二釩為主要活性組分,鹼金屬氧化物為助催化劑,硅藻土為催化劑載體,有時還加入某些金屬或非金屬氧化物,以滿足強度和活性的特殊需要.通常製成直徑4～6mm、長5～15mm柱狀顆粒.近年來,丹麥、美國和中國相繼開發了球狀、環狀催化劑（見催化劑製造）,以降低催化床阻力,減少能耗. 釩催化劑須在某一溫度以上才能有效地發揮催化作用,此溫度稱為起燃溫度,通常略高於400℃.近年來,研製成功的低溫活性型釩催化劑,其起燃溫度降低到370℃左右,因而提高了二氧化硫轉化率.轉化器進口的原料氣溫度保持在釩催化劑的起燃溫度之上,通常為 410～440℃.在用硫磺或硫化氫為原料的情況下,只需將原料氣在廢熱鍋爐中降溫至上述溫度；而在應用其他原料的情況下,由於原料氣經過濕法凈化系統後降溫至40℃左右,所以必須通過換熱器,以轉化反應後的熱氣體間接加熱至反應所需溫度,再進入轉化器.二氧化硫經氧化反應放出的熱量,使催化劑層溫度升高,二氧化硫平衡轉化率隨之降低,如溫度超過650℃,將使催化劑損壞.為此,將轉化器分成3～5層,層間進行間接或直接冷卻,使每一催化劑層保持適宜反應溫度,以同時獲得較高的轉化率和較快的反應速度. 現代硫酸生產常用的兩次轉化工藝,是使經過兩層或三層催化劑的氣體,先進入中間吸收塔,吸收掉生成的三氧化硫,余氣再次加熱後,通過後面的催化劑層,進行第二次轉化,然後進入最終吸收塔再次吸收.由於中間吸收移除了反應生成物,提高了第二次轉化的轉化率,故其總轉化率可達99.5％以上.部分老廠仍採用傳統的一次轉化工藝,即氣體一次通過全部催化劑層,其總轉化率最高僅為98％左右.在以硫化氫為原料時,進轉化器的氣體中含有大量水蒸氣,二氧化硫在水蒸氣存在下進行轉化,故又稱之為濕接觸法. 為克服固定床轉化器（見固定床反應器）存在的缺陷,中國、蘇聯、聯邦德國進行了流化床轉化器（見流化床反應器）的研究,目前,聯邦德國已有兩個直徑分別為4m與6.4m的示範性工業裝置. 70年代以來,開發了以硫磺為原料的加壓法硫酸生產工藝,其原理是使二氧化硫在高於常壓的條件下進行轉化,以提高其轉化率. 三氧化硫的吸收 轉化工序生成的三氧化硫經冷卻後在填料吸收塔中被吸收.吸收反應雖然是三氧化硫與水的結合,即： SO3+H2O—→H2SO4+132.5kJ 但不能用水進行吸收,否則將形成大量酸霧.工業上採用98.3％硫酸作吸收劑,因其液面上水、三氧化硫和硫酸的總蒸氣壓最低,故吸收效率最高.出吸收塔的硫酸濃度因吸收三氧化硫而升高,須向98.3％硫酸吸收塔循環槽中加水並在乾燥塔與吸收塔間相互串酸,以保持各塔酸濃度恆定.成品酸由各塔循環系統引出. 吸收塔和乾燥塔頂設有金屬絲網除沫器或玻璃纖維除霧器,以除去氣流中夾帶的硫酸霧沫,保護設備,防止環境污染.兩次轉化工藝的最終吸收塔出口尾氣中的二氧化硫濃度小於500ppm,尾氣可直接排入大氣；而一次轉化工藝的吸收塔尾氣中的氧化二硫濃度高達2000～3000ppm,故須設置尾氣處理工序,以使排氣符合環境保護法規.氨水吸收法是應用最廣的尾氣處理方法（見二氧化硫）. 出乾燥塔、吸收塔的濃硫酸需經冷卻後方能循環使用.過去多使用鑄鐵制的淋灑式冷卻器,現在開發了多種新型冷卻器,如全氟乙丙烯塑料軟管換熱器,不銹鋼制陽極保護管殼式換熱器,以及不銹鋼或高級合金制的陽極保護板式換熱器.這些新型冷卻器的應用,延長了酸冷卻器的使用壽命,提高了操作的可靠性,改善了操作條件並使得利用乾燥、吸收系統的低溫位熱能成為可能.（見硫酸工業） 以硫化氫為原料時,轉化後的氣體中含有大量水蒸氣.它不經冷卻,在420～430℃下進入冷凝成酸塔,經冷酸淋洗後冷凝成硫酸,產品酸濃度通常為78％.近年來出現了濕接觸法的改進型,它們可製得濃度大於93％的硫酸,並適用於濃度較低的原料氣. 用途 硫酸的最大消費者是化肥工業,用以製造磷酸、過磷酸鈣和硫酸銨.1983年,西方世界的化肥工業在硫酸消費構成中佔65％.中國化肥工業在硫酸消費上所佔比例也一直保持在50％～60％.在石油工業中,硫酸用於汽油、潤滑油等產品的精煉,並用於烯烴的烷基化反應,以生產高辛烷值汽油.鋼鐵工業需用硫酸進行酸洗,以除去鋼鐵表面的氧化鐵皮.這一工序是軋板、冷拔鋼管以及鍍鋅等加工所必需的預處理.在有色冶金工業中,濕法冶煉過程用硫酸浸取銅礦、鈾礦和釩礦；電解法精煉銅、鋅、鎳、鎘等,需用硫酸配製電解液.以螢石和硫酸可製取氫氟酸(見螢石化學加工),它是現代氟工業的基礎,與核工業及航天工業密切關聯.在硝化棉、梯恩梯、硝化甘油、苦味酸等炸葯的製造中,硫酸是硝化工序不可缺少的脫水劑.在化學纖維工業中,硫酸用於配製粘膠纖維的抽絲凝固浴；維綸生產需用硫酸進行縮醛化；錦綸的製造過程中,硫酸可溶解環己酮肟而進行貝克曼轉位.在塑料工業方面,環氧樹脂和聚四氟乙烯等的生產也需用數量可觀的硫酸.在染料工業中,硫酸用於製造染料中間體.硫酸與鈦鐵礦反應可製得重要的白色顏料二氧化鈦（鈦白）.硫酸還用於硫酸鹽和其他無機鹽、無機酸(硼酸、鉻酸)、有機酸（草酸、醋酸）以及醇類(乙醇、異丙醇)的生產.其他如製革、造紙、電鍍、印染、醫葯、農葯、煉焦、蓄電池、合成洗滌劑等生產也都需用硫酸. 安全貯運 硫酸是強腐蝕性介質,接觸人體會引起嚴重灼傷,作業人員應按規定穿戴防護用品.人體不慎觸及硫酸時,應立即以大量水沖洗,隨即就醫.接觸法工廠生產的各種濃度的濃硫酸、發煙硫酸以及塔式法工廠生產的76％硫酸,均以鋼制貯槽貯存,並以鋼制槽車或槽船運輸.濃度小於70％的硫酸應以鋼殼襯鉛容器貯運.少量硫酸可以陶壇包裝,並需標上明顯的「有毒品」及「腐蝕性物品」標志.貯存和運輸應按危險品貯存、運輸規定辦理. 焦硫酸化學式 H2S2O7.無色透明結晶；熔點35℃,相對密度 1.9(20℃)；有強烈的腐蝕性和吸濕性；受熱時分解為三氧化硫和硫酸.將等摩爾的三氧化硫與純硫酸作用,即可析出焦硫酸；可用作氧化劑、脫水劑和磺化劑. 亞硫酸由二氧化硫溶於水而得,只存在於水溶液中,還未製得純凈的亞硫酸.亞硫酸是弱酸（電離常數K1＝1.6×10-2,K2＝1.0×10-7）,溶液中含有H3O+、HSO婣和少量SO娫.亞硫酸具有強還原性,可氧化成硫酸： H2SO3+Br2+H2O—→H2SO4+2HBr 由於亞硫酸中硫的氧化數為＋4,遇到強還原劑時,又表現出氧化性,被還原為單質硫： H2SO3+2H2S—→3S+3H2O 亞硫酸是工業上常用的還原劑、漂白劑和消毒殺菌劑.

『伍』 硫酸可以用超純水設備過濾嗎

活性炭 activated carbon是一種黑色粉狀，粒狀或丸狀的無定形具有多孔的碳，主要成分為碳，還含少量氧、氫、硫、氮、氯。也具有石墨那樣的精細結構，只是晶粒較小，層層間不規則堆積。具有較大的表面積(500～1000米2/克)，有很強的吸附性能，能在它的表面上吸附氣體、液體或膠態固體；對於氣體、液體，吸附物質的質量可接近於活性炭本身的質量。其吸附作用具有選擇性，非極性物質比極性物質更易於吸附。在同一系列物質中，沸點越高的物質越容易被吸附，壓強越大溫度越低濃度越大，吸附量越大。反之，減壓，升溫有利於氣體的解吸。常用於氣體的吸附、分離和提純，溶劑的回收，糖液、油脂、甘油、葯物的脫色劑，飲用水及冰箱的除臭劑，防毒面具中的濾毒劑，還可用作催化劑或金屬鹽催化劑的載體。早期生產活性炭的原料為木材、硬果殼或獸骨，後來主要採用煤，經干餾、活化處理後得到活性碳生產方法有：①蒸汽、氣體活化法。利用水蒸氣或二氧化碳在850～900℃將碳活化。②化學活化法。利用活化劑放出的氣體，或用活化劑浸漬原料，在高溫處理後都可得到活性炭。活性炭具有微晶結構，微晶排列完全不規則，晶體中有微孔（半徑小於20〔埃〕＝10-10米）、過渡孔（半徑20～1000）、大孔（半徑1000～100000），使它具有很大的內表面，比表面積為500～1700米2／克。這決定了活性炭具有良好的吸附性，可以吸附廢水和廢氣中的金屬離子、有害氣體、有機污染物、色素等。工業上應用活性炭還要求機械強度大、耐磨性能好，它的結構力求穩定，吸附所需能量小，以有利於再生。活性炭用於油脂、飲料、食品、飲用水的脫色、脫味，氣體分離、溶劑回收和空氣調節，用作催化劑載體和防毒面具的吸附劑。物理特性：活性炭是一種多孔徑的炭化物，有極豐富的孔隙構造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化學的吸咐力而成的,其外觀色澤呈黑色。其成份除了主要的炭以外，還包含了少量的氫、氮、氧，其結構則外形似以一個六邊形，由於不規則的六邊形結構，確定了其多也體枳及高表面積的特點，每克的活性炭所具的有比表面相當於1000個平方米之多。活性炭材質：活性炭其主要是以含炭量較高的物質製成，如木材、煤、果殼、骨、石油殘渣等。而以椰子殼為最常用的原料，在同等條件下，椰殼活性的活性質量及特其它特性是最好的，因其有最大的比表面。

『陸』 燃燒黃鐵礦的設備為什麼叫沸騰爐 在吸收塔中,為什麼用稀硫酸吸收二氧化硫會產生煙霧

大量氧氣的通入,使火焰呈現沸騰狀,稀硫酸中含水分較多,三氧化硫遇水放熱,產生水蒸氣,與三氧化硫結合,形成酸霧,所以要用濃硫酸

『柒』 高中化學工業制硫酸沸騰爐接觸室吸收塔三個裝置裡面的反應過程（不是

沸騰爐：溫度440度，通入熱空氣：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

接觸室：溫度500度，常壓，催化劑為五氧化二釩：2SO2+O2=2SO3

吸收塔：用百分之98的硫酸吸收SO3：SO3+H2SO4=H2S2O7

『捌』 接觸法制備硫酸的主要設備

沸騰爐、接觸室、吸收塔

『玖』 接觸法制硫酸的主要設備

沸騰爐、接觸室、吸收塔.
沸騰爐中FeS2燃燒時被空氣流沖的亂飛,看起來就像沸騰了的水.
接觸室,嘿嘿!顧名思義,SO2與氧氣和催化劑接觸反應生成SO3.
吸收塔,用濃硫酸吸收,形成發煙硫酸.最後在稀釋.直接用水吸收的效果不好.