年产8万吨硫酸厂转化工段设计

分类号分类号：TQ111.1 密密 级级： 毕业设计毕业设计 题题 目目:年产 8 万吨硫酸厂转化工段设计 系系 别别: 化学化工系 专业年级专业年级: 姓姓 名名: 学学 号号: 201207 指导教师指导教师: 周 2016 年 06 月 02 日 原原 创创 性性 声声 明明 本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究 所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等， 均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已 经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已 在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 日 期： 关于毕业论文使用授权的声明关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、试验记录、原 始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属吕梁学院。本人 完全了解吕梁学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部 门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权吕梁学院 可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制 手段保存和汇编本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一 署名单位为吕梁学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或 成果时，第一署名单位仍然为吕梁学院。 论文作者签名： 日 期： 指导老师签名： 日 期： 摘 要 本设计是进行年产 8 万吨硫酸厂转化工段设计，主要负责硫酸工艺中二氧 化硫到三氧化硫的转换过程，计算部分主要分三块：物料衡算，热量恒算和换热 面积的计算以及设备的计算。国内生产硫酸的方法主要是用硝化法和接触法，考 虑到硝化法所需设备庞大，用铅很多，检修麻烦，腐蚀设备，反应缓慢，本设计 采用的是接触法，该方法制得的成品酸浓度高，纯度较高。理论上催化氧化操作 过程的段数越多，最终转化率越高，而且过程更接近于最佳温度曲线，催化剂的 利用率越高。转换工艺流程是通过两次转换两次吸收完成的，即将二氧化硫经过 多段转化后经过两个吸收塔，吸收其中三氧化硫后就排放。涉及四台换热器，主 要以高温生成气来预热低温反应气，达到热量的有效利用，最大限度的降低能量 损失，做到工业生产的低碳化和环保化，以经济，节能，高效，可持续发展为目 标来进行设计。最后完成工艺说明书，安全备忘录，即完成本次毕业设计说明书。 同时完成带控制点的工艺流程图，设备装置图的绘制即完成此次设计。 关键词：物料衡算；热量衡算；换热器 Abstract This design is 80000 tons of H2SO4/into system design process, is mainly responsible for the sulfuric acid process of SO2 to SO3 conversion process, part of the calculation of three main points: the material balance, heat balance, heat transfer area calculation and equipment. The domestic production of sulfuric acid method is mainly by nitration method and contact method, considering nitration method required equipment is huge, with many lead, maintenance trouble, equipment corrosion, slow response, this design uses the contact method, the method of product acid concentration is high and the purity is higher. The more the number of the catalytic oxidation process, the higher the final conversion rate, and the process is closer to the optimal temperature curve, the higher the catalyst utilization rate is. Conversion process is through the two transformations of two complete absorption of about SO2 after transformation after two absorption tower to absorb SO3 after discharge, involving 4 heat exchangers, mainly in the high temperature gas is generated in response to low temperature gas preheating, use to heat effectively, to maximize the reduction of energy losses, to achieve industrial production of low carbon and environmental protection, energy saving, high efficiency, economy, sustainable development objective to design. Finally completed the process specification, safety memorandum, completed the graduation design specification. At the same time, complete the process flow chart with control point, the drawing of equipment and equipment，then it is completed the design. Key Words: Mass balance; Heat balance; Heat exchanger 目 录 第 1 章 绪 论.- 1 - 1.1 硫酸的性质.- 1 - 1.1.1 硫酸的物理性质.- 1 - 1.1.2 硫酸的化学性质.- 1 - 1.2 硫酸的用途.- 3 - 1.2.1 为农业生产服务.- 3 - 1.2.2 为工业生产服务.- 4 - 1.2.3 在人们日常生活中的作用.- 5 - 1.2.4 对巩固国防方面所起的作用.- 5 - 1.2.5 与原子能工业及火箭技术的关系.- 5 - 1.3 硫酸的危险性概述.- 5 - 1.4 硫酸的储存方法.- 6 - 1.5 硫酸的运输.- 6 - 1.6 硫酸的生产方法.- 6 - 1.6.1 硫酸的一般制法.- 6 - 1.6.2 硫酸的工业制法.- 7 - 1.7 二氧化硫催化氧化的反应机理.- 8 - 1.8 我国硫酸工业技术概况.- 9 - 第 2 章 工艺说明.- 10 - 2.1 概述.- 10 - 2.1.1 产品规模和规格.- 10 - 2.2 装置设计说明.- 10 - 2.2.1 工艺原理.- 10 - 2.2.2 工艺流程说明.- 10 - 2.2.3 主要设备选型说明.- 11 - 2.2.4 化工原材料规格及用量.- 11 - 第 3 章 转化工序物料衡算.- 12 - 3.1 转化工序.- 12 - 3.2 转化反引发平衡转化率、转化率的计算.- 13 - 3.2.1 温度与平衡转化率的关系.- 13 - 3.2.2 最适宜温度与转化率的关系.- 13 - 3.2.3 确定操作线.- 14 - 3.2.4 各段进口温度及转化率.- 14 - 3.4 物料恒算.- 15 - 3.4.1 进一段气体量及成分.- 15 - 3.4.2 进转化器一段气体量及成分.- 16 - 3.4.3 出一段气体量及成分.- 16 - 3.4.4 出二段气体量及成分.- 17 - 3.4.5 出三段气体量及成分.- 17 - 3.4.6 出四段气体量及成分.- 17 - 3.5 转化器各段的热量衡算.- 18 - 3.5.1 转化一段反应热量和出口温度.- 19 - 3.5.2 转化二段反应热量和出口温度.- 20 - 3.5.3 转化三段反应热量和出口温度.- 22 - 3.5.4 转化四段反应热量和出口温度.- 24 - 第 4 章 换热器温度，传热面积的计算.- 27 - 4.1 第一换热器.- 27 - 4.2 第二换热器.- 28 - 4.3 第三换热器.- 28 - 4.4 第四换热器.- 29 - 第 5 章 转化工序主要设备配置及计算.- 31 - 5.1 主要设备配置.- 31 - 5.2 主要设备计算.- 31 - 5.2.1 转化器的直径计算.- 31 - 5.2.2 转化器的高度的计算.- 31 - 5.2.3 转化器的结构设计.- 32 - 5.2.4 立柱的分布.- 32 - 5.2.5 立柱强度的校核.- 33 - 5.2.6 篦子板的结构设计.- 33 - 5.2.7 人孔的设置.- 34 - 5.2.8 底部支撑设计.- 34 - 5.2.9 转化工段工艺管道和阀门.- 34 - 5.2.10 转化设备保温层厚度计算.- 36 - 第 6 章 安全备忘录.- 38 - 6.1 概述.- 38 - 6.2 二氧化硫和硫酸的危害.- 38 - 6.3 二氧化硫和硫酸运输、使用等应注意的事项以及如何防护.- 39 - 第 7 章 环境保护与治理建议.- 40 - 7.1 三废主要来源.- 40 - 7.1.1 废气.- 40 - 7.1.2 废水.- 40 - 7.1.3 矿渣.- 40 - 7.2 三废处理方案.- 40 - 7.2.1 废气.- 40 - 7.2.2 废水.- 40 - 7.2.3 废渣.- 40 - 第 8 章 结 论.- 41 - 参考文献.- 42 - 致 谢.- 43 - 附 图 附图 1 年产 8 万吨硫酸厂转化工段带控制点流程图 附图 2 年产 8 万吨硫酸厂转化器装制图 第 1 章 绪 论 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。 1.1 硫酸的性质 1.1.1 硫酸的物理性质 硫酸是化学六大无机强酸：硫酸、硝酸、盐酸、氢酸、氢碘酸、高氯酸之一， 它的分子式是 H2SO4，相对分子质量是 98.08。 纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中 H2SO4的质量分数为 98.3，其物质的量浓度为 18.4molL-1。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于 水，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该“酸 入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅”。若将浓硫酸中继续通入 SO3，则会产生“发烟”现 象，这样含有过量 SO3的硫酸称为发烟硫酸1。 发烟硫酸是一种无色或微有颜色稠厚液体，能发出窒息性的三氧化硫烟雾，含 三氧化硫 50%以上的发烟硫酸遇冷呈结晶状，有吸水性。当它与水相混合时，三氧 化硫即与水结合成硫酸，它的相对密度约为 1.9(含 20%的三氧化硫)，凝固点-11 (含 20%的三氧化硫)，遇水、有机物和氧化剂时，发烟硫酸容易引起爆炸，并且具 有强烈腐蚀性。 100%的硫酸熔点为 10，沸点为 290。但是 100%的硫酸并不是最稳定的，沸 腾时会分解一部分，变为 98.3%的浓硫酸，成为 338硫酸水溶液的恒沸物。加热浓 缩硫酸最高也只能达到 98.3%的浓度2。 1.1.2 硫酸的化学性质 (1) 浓硫酸的化学性质 吸水性 浓硫酸的吸水作用，指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合，生成一系列稳定的 水合物，并放出大量的热：H2SO4 + nH2O = H2SO4nH2O，因此浓硫酸吸水的过程是 化学变化过程。吸水性是浓硫酸特有的化学性质。浓硫酸不仅能吸收一般的游离态 水(如空气中的水)，而且还能吸收某些结晶水合物(如 CuSO4 5H2O、Na2CO310H2O) 中的水。鉴于硫酸的这个特性，H2SO4 可用于干燥很多的气体，作为干燥剂使用。 脱水性 脱水性是指浓硫酸脱去非游离态水分子或脱去有机物中氢氧元素的过程。就硫 酸而言，脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，浓硫酸的脱水性很强。物质 被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原子数的 比(2:1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子或脱去非游离态的结晶水，如五水合硫酸 铜(CuSO45H2O)。 炭化：可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、 纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭。 C12H22O11 12C + 11H2O 浓硫酸 强氧化性 与金属反应，常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。加热时，浓硫酸可以与除 金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成 SO2。 Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2+ 2H2O 2Fe + 6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。 与非金属反应，热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧 化物或含氧酸，本身被还原为 SO2。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。 C + 2 H2SO4(浓) CO2 + 2SO2 + 2H2O S + 2 H2SO4(浓) 3SO2 + 2H2O 2P + 5H2SO4(浓)2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O 由于浓硫酸具有强氧化性，实验室制取 H2S、HBr、HI 等还原性气体不能选用 浓硫酸。 H2S + H2SO4(浓)S + SO2 + 2H2O 2HBr + H2SO4(浓) Br2 + SO2 + 2H2O 2HI + H2SO4(浓)I2 + SO2 + 2H2O 难挥发性(高沸点) 制氯化氢、硝酸(原理：由高沸点酸制取低沸点酸)如，用固体氯化钠与浓硫酸反 应制取氯化氢气体： NaCl(s)+H2SO4 (浓)NaHSO4+HCl 2NaCl(s)+ H2SO4 (浓)Na2SO4+2HCl加热 此外，利用浓盐酸与浓硫酸也可以制得氯化氢气体。 利用浓硫酸的酸性还可以制化肥，如氮肥、磷肥： 2NH3+ H2SO4(NH4)2SO4 Ca3(PO4)2+2H2SO42CaSO4+Ca(H2PO4)2 浓硫酸与亚硫酸盐反应体现了浓硫酸的稳定性： Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2 强酸性 纯硫酸具有很强的酸性，98%的硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别，而溶解 过量三氧化硫的发烟硫酸则是一种超酸体系，酸性强于纯硫酸。 但是广泛存在一种误区稀硫酸的酸性强于浓硫酸，这种想法是错误的。稀 硫酸第一步电离完全，产生大量的水合氢离子 H3O+，但是浓硫酸和水一样，自身自 偶电离会产生一部分硫酸合氢离子 H3SO4+，正是这一部分硫酸合质子，就导致浓硫 酸具有非常强的酸性，虽然少，但是酸性却要比水合质子强得多，所以浓硫酸的哈 米特酸度函数高达-12.0(该值越小，酸性越强)。 2H2SO4 = H3SO4+ + HSO4- Kap(25C)= H3SO4+ HSO4- = 2.710-4 在硫酸溶剂体系中，H3SO4+经常起酸的作用，能质子化很多物质产生离子型化 合物： NaCl+ H2SO4NaHSO4+HCl(不加热也能很快反应) KNO3+ H2SO4K+ H3SO4+HNO3 HNO3+ H2SO4NO2+H3O+2HSO4- CH3COOH+ H2SO4CH3C(OH)2+HSO4- HSO3F+ H2SO4H3SO4+SO3F- (氟磺酸的酸性比硫酸更强) 上述生成 HNO3的反应所产生的 NO2+，有助于芳香烃的硝化反应3。 (2) 稀硫酸的化学性质 可与多数金属(比铜活泼)和绝大多数金属氧化物反应，生成相应的硫酸盐和 水； 可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应，生成相应的硫酸盐 和弱酸； 可与碱反应生成相应的硫酸盐和水； 可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气； 加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解； 强电解质，在水中发生电离 H2SO4=2H+ + SO4 2-。 1.2 硫酸的用途 硫酸是基本化学工业中重要产品之一。它不仅作为许多化工产品的原料，而且 还广泛地应用于其他国民经济部门，它的应用范围日益扩大，需要数量日益增加。 1.2.1 为农业生产服务 在农业生产中，越来越多地采用硫酸来改良高 pH 值的石灰质土壤。过去 20 年 来，尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛施用。将硫酸 注入牛奶场湖泊，改变湖水 pH 值，可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题。 将硫酸施入农用土壤和水中，其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐。这些 钙、镁盐然后取代可交换的钠盐，钠盐随后用水浸洗除去。当碳酸盐和碳酸氢盐被 分解后，硫酸与更惰性的物质反应，释放出磷、铁等植物养分。简单地降低土壤的 pH 值可引起许多元素溶解度的变化，提高它们对植物的效力。在高 pH 值的石灰质 土壤上施用硫酸，可使植物更加健壮，收成增加4。 用于肥料的生产硫酸铵(俗称硫铵或肥田粉)和过磷酸钙(俗称过磷酸石灰或普钙) 这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸。 以下是它们反应的方程式： 2NH3+ H2SO4=(NH4)2 SO4 用于农业生产得许多农药都要以硫酸为原料，如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀 菌剂，硫酸铊可作杀鼠剂，硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂。最普通的杀虫剂，如 1059 乳剂(45%)和 1605 乳剂(45%)的生产都需用硫酸5。 1.2.2 为工业生产服务 在工业生产上，硫酸主要用于冶金工业和金属加工工业，特别是有色金属的生 产过程需要使用硫酸。例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时，电解液就需要使用硫 酸。某些贵金属的精炼，也需要硫酸来溶解夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷 轧、冷拔及冲压加工之前，都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。在轧制薄板、冷 拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材，都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外， 有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前，都要经过用硫酸进行的酸洗程序。在 某些金属机械加工过程中，例如镀镍、镀铬等金属制件，也需用硫酸来洗净表面的 锈。在黑色冶金企业部门里，需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的 5%6%，而每 吨钢材的酸洗，约消费 98%的硫酸 30kg50kg。 在石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程中，都需要浓硫酸精炼，以除 去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物。石油工业所使用的活性白土的制备，也 需要消耗不少硫酸。 在其他许多部门的化工生产中都需要使用硫酸。例如，在浓缩硝酸中，以浓硫 酸为脱水剂；氯碱工业中，以浓硫酸来干燥氯气、氯化氢气等；无机盐工业中，如 冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O710H2O)、磷酸三钠、磷酸氢二钠、硫酸铅、硫酸锌、 硫酸铜、硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸。许多无机酸如磷酸、硼酸、 铬酸(H2CrO4，有时也指 CrO3)、氢氟酸、氯磺酸(ClSO3H)；有机酸如草酸(COOH) 2、醋酸等的制备，也常需要硫酸作原料。此外，炼焦化学工业(用硫酸和焦炉气中的 氨反应副产硫酸铵)、电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造纸工业、油漆工业 (有机溶剂的制备)、工业炸药和铅蓄电池制造业等，都要消耗相当数量的硫酸。 1.2.3 在人们日常生活中的作用 在化学纤维的生产中，人民所熟悉的粘胶丝，它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸 钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴。此外，在尼龙、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维等化 学纤维生产中，也使用相当数量的硫酸。用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑 料等高分子化合物，在国民经济中越来越占有重要的地位。有机硅树胶、硅油、丁 苯橡胶及丁腈橡胶等的生产，也都要使用硫酸。 在染料工业中，几乎没有一种染料(或其中间体)的制备不需使用硫酸。偶氮染料 中间体的制备需要进行磺化反应，苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应，两者 都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸。因此，有些染料厂就设有硫酸车间，以配合生产 需要。 日用品生产合成洗涤剂需要使用发烟硫酸和浓硫酸。塑料的增塑剂(如苯二甲酸 酐和苯二甲酸酯)、赛璐珞制品所需的原料硝化棉，都需要用硫酸来制备。玻璃纸、 羊皮纸的制造，也需要使用硫酸。此外，纺织印染工业、搪瓷工业、小五金工业、 肥皂工业、人造香料工业等生产部门，也都需要使用硫酸。 用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应，强力杀菌剂呋喃西林的制备 过程中的硝化反应，都需用硫酸。此外，许多抗生素的制备，常用药物如阿斯匹林、 咖啡因、维生素 B2、B12及维生素 C、某些激素、异烟肼、红汞、糖精等的制备，都 需要使用大量硫酸。 1.2.4 对巩固国防方面所起的作用 某些国家硫酸工业的发展，曾经是和军用炸药的生产紧密连结在一起的。无论 军用炸药(发射药、爆炸药)或工业炸药，大都是以硝基化合物或硝酸酯为其主要成分。 主要的有硝化棉、三硝基甲苯(TNT)、硝化甘油、苦味酸等。虽然这些化合物的制备 是依靠硝酸，但同时必须使用浓硫酸或发烟硫酸。 1.2.5 与原子能工业及火箭技术的关系 原子反应堆用的核燃料的生产，反应堆用的钛、铝等合金材料的制备，以及用 于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金，都和硫酸有直接或间接 的关系。从硼砂制备硼烷的过程需要使用硫酸。硼烷的衍生物是最重要的一种高能 燃料。硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀的一种原料。 由此可见，硫酸与尖端 235 科学技术有着密切的关系。 1.3 硫酸的危险性概述 健康危害：对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。硫酸蒸汽可引起结 膜炎、结膜水肿、角膜混浊，以致失明；引起呼吸道刺激，重者发生呼吸困难和肺 水肿；高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡 形成；严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。皮肤灼伤轻者出现红斑、 重者形成溃疡，愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤，甚至角膜穿孔、全 眼炎以至失明。硫酸的慢性危害会导致牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬 化。 环境危害：对环境有危害，对水体和土壤可造成污染。 燃爆危险：硫酸助燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。 1.4 硫酸的储存方法 在工业上，硫酸应储存于阴凉、通风的库房。库房温度不超过 35，相对湿度 不超过 85%，保持容器密封。应与易燃物或可燃物、还原剂、碱类、碱金属、食用 化学品分开存放，切忌混储。此外，储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材 料。 1.5 硫酸的运输 硫酸运输中的注意事项有以下几点： 危险货物编号：81007 UN 编号：1830 包装类别：O51 包装方法：耐酸坛或陶瓷瓶外普通木箱或半花格木箱；磨砂口玻璃瓶或螺纹口 玻璃瓶外普通木箱。 运输注意事项：硫酸在铁路运输时限使用钢制企业自备罐车装运，装运前需报 有关部门批准。铁路非罐装运输时应严格按照铁道部危险货物运输规则中的危 险货物配装表进行配装。起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器 不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与易燃物或可燃物、还原剂、碱类、碱金 属、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。运输途中 应防曝晒、雨淋，防高温。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密 区停留。 1.6 硫酸的生产方法 1.6.1 硫酸的一般制法 (1) 实验室硫酸制法 可以用 FeSO47H2O 加强热，用冰水混合物 U 型管冷凝即可，用 NaOH 吸收 SO2，理论可得 29.5%的 H2SO4。 (2) 酸雨与硫酸 酸雨能产生硫酸，酸雨中的二氧化硫与大气中的氧气反应，生成亚硫酸(H2SO3)， 亚硫酸又与水反应，生成硫酸(H2SO4)，落到地面。 (3) 硫酸与碳酸氢铵反应 硫酸与碳酸氢铵反应生成硫酸铵、二氧化碳和水，可以在冬天为蔬菜大棚补充 二氧化碳。 (4) 其他硫酸制备工艺： 氨酸法增浓低浓度二氧化硫气体生产硫酸方法；采用就地再生的硫酸作为催化 剂的一体化工艺；草酸生产中含硫酸废液的回收利用；从芳族化合物混酸硝化得到 废硫酸的纯化与浓缩工艺；从氧化钛生产过程中排出的废硫酸溶液的再生方法；从 稀硫酸中分离有机磷化合物和其它杂质的方法；从制备 2-羟基-4-甲硫基丁酸(MHA) 工艺的含硫副产物中回收硫酸的方法；催化氧化回收含有机物废硫酸的方法；电瓶 用硫酸生产装置；二氧化硫源向硫酸的液相转化方法；沸腾炉焙烧硫磺制备硫酸的 方法；沸腾炉掺烧硫磺生产装置中稀酸的回收利用；高浓度二氧化硫气体三转三吸 硫酸生产方法；高温浓硫酸液下泵耐磨轴套；高效阳极保护管壳式浓硫酸冷却器； 节能精炼硫酸炉装置；精苯再生酸焚烧制取硫酸的方法；利用废硫酸再生液的方法 和装置；利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸；利用含硫化氢的酸 性气体制取高浓度硫酸。 1.6.2 硫酸的工业制法 在工业生产中，都采用二氧化硫催化氧化制硫酸6。最古老的方法是用绿矾 (FeSO47H2O)为原料，放在蒸馏釜中锻烧而制得硫酸。在煅烧过程中，绿矾发生分 解，放出二氧化硫和三氧化硫，其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝，便可得到硫酸。 2(FeSO47H2O)Fe2O3+SO2+SO3+14H2O 煅烧 在 18 世纪 40 年代以前，这种方法为不少地方所采用。古代称硫酸为“绿矾油”， 就是由于采用了这种制造方法的缘故。二氧化硫氧化成三氧化硫是制硫酸的关键， 但是，这一反应在通常情况下很难进行。后来才发现，借助于催化剂的作用，可以 使二氧化硫氧化成三氧化硫，然后用水吸收，即制成硫酸。根据使用催化剂的不同， 硫酸的工业制法可分为硝化法和接触法。 (1) 硝化法制造硫酸 硝化法(包括铅室法和塔式法)是借助于氮的氧化物使二氧化硫氧化成硫酸。其中 铅室法在 1746 年开始采用，反应是在气相中进行的。由于这个方法所需设备庞大， 用铅很多，检修麻烦，腐蚀设备，反应缓慢，成品且为稀硫酸，所以，这个方法后 来逐渐地被淘汰。 在铅室法的基础上发展起来的塔式法，开始于本世纪初期。1907 年在奥地利建 成了世界上第一个塔式法制硫酸的工厂，其制造过程同样是使氮的氧化物起氧的传 递作用，从而氧化二氧化硫，再用水吸收三氧化硫而制成硫酸，不同的是该过程在 液相中进行，生产成本及产品质量都大大优于铅室法。塔式法制出的硫酸浓度可达 76%左右，目前，我国仍有少数工厂用塔式法生产硫酸。目前我国硫酸生产采用接 触法占绝大部分，塔式法已很少，但是硝化法还具有它一定的优点。虽然它产酸的 浓度为 76左右，该浓度的酸适合制造过磷酸钙，另外此种生产方法设备简单，建 厂快，