接触法制硫酸-硫酸工业制法先将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧,以得到二氧化硫气体
将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键,其反应为: 2SO2+O2→2SO3 这个反应在室温和没有催化剂存在时,实际上不能进行
根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同,制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法
接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾(助催剂)的五氧化二钒 V2O5 作催化剂,将二氧化硫转化成三氧化硫
硝化法是用氮的氧化物作递氧剂,把二氧化硫氧化成三氧化硫: SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO 根据所采用设备的不同,硝化法又分为铅室法和塔式法,现在铅室法已被淘汰;塔式法生产的硫酸浓度只有 76%;而接触法可以生产浓度 98%以上的硫酸;采用最多
接触法生产工艺:接触法的基本原理是应用固体催化剂,以空气中的氧直接氧化二氧化硫
其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分
二氧化硫的制备和净化: 以硫铁矿等其他原料制成的原料气,含有矿尘、氧化砷、二氧化硒、氟化氢、氯化氢等杂质,需经过净化,使原料气质量符合转化的要求
为此,经回收余热的原料气,先通过干式净化设备(旋风除尘器、静电除尘器)除去绝大部分矿尘,然后再由湿法净化系统进行净化
经过净化的原料气,被水蒸气所饱和,通过喷淋 93%硫酸的填料干燥塔,将其中水分含量降至 0
1g/m3以下
二氧化硫的转化:二氧化硫于转化器中,在钒催化剂存在下进行催化氧化: SO2+(1/2)O2 SO3 ΔH=-99
0kJ 钒催化剂是典型的液相负载型催化剂,它以五氧化二钒为主要活性组分,碱金属氧化物为助催化剂,硅藻土为催化剂载体,有时还加入某些金属或非金属氧化物,以满足强度和活性的特殊需要
通常制成直径 4~6mm、长 5~15mm 柱状颗粒
近年来,丹麦、美国和中国相继开发了球状、环状催化剂,以降低催化床阻