请问工业上的硫酸和硝酸是怎么制作的?
请问工业上的硫酸和硝酸是怎么制作的?烧碱又是怎么制作的?
谢谢
现在生产硫酸的方法是接触法，原料仍然是硫铁矿。将硫铁矿在空气中氧化生成二氧化硫，再用五氧化二钒、氧化铁和氧化亚铜做催化剂，将二氧化硫氧化为三氧化硫，三氧化硫与水反应生成硫酸。所得的硫酸为98%，称为浓硫酸。
浓硫酸是一种强酸，是无色透明的液体，具有很强的腐蚀性。如果不小心将浓硫酸溅到衣服上，它会立即使衣服的纤维素碳化，在衣服上出现小洞。
浓硫酸有很强的脱水性，把它加到白糖中，糖中的氢原子和氧原子按2∶1的比例（水分子的组成比）脱掉，剩下的是黑色的炭。
硫酸大量用于清洗钢铁的表面。在钢铁进行冷轧、冷拔和冲压等加工之前，必须清除钢铁表面的氧化铁，否则，在冷轧、冷拔和冲压时氧化铁就可能被压入钢铁中，使钢铁的表面很粗糙，甚至造成废品。氧化铁的存在也会使轧辊或冲模等工具很快被磨损。在金属表面镀镍或镀铬时，也要用硫酸清洗金属表面，否则镀层很容易脱落下来。
硫酸还是生产化肥的原料。把氨通入75%硫酸中，可以生成硫酸铵。这个反应放出大量的热，这些热量用来将水分蒸发，便可得到硫酸铵晶体。硫酸铵和尿素都是重要的氮肥。硫酸也是生产过磷酸钙肥料的原料。
在石油精炼中，要用浓硫酸除去汽油和润滑油中的杂质——硫化物和不饱和碳氢化合物，每精炼1t石油要用24kg浓硫酸。
现有的稀硝酸生产方法有5种,即常压法,中压法(0.25～0.50MPa),高压法(0.7～1.2MPa),综合法(氧化为常压,吸收为加压)和双加压法(氧化为中压,吸收为高压).
常压法氧化和吸收都在常压下进行,设备投资和动力消耗都较省,但制得的硝酸浓度不高,仅为45%～52%,排出的尾气中,氮化物NOx(NO,NO2及其他氮化物的总称)含量高,要增加处理装置,经治理后才能排入大气.
中压法,高压法和双加压法氧化和吸收都在加压下进行,设备投资和动力消耗大,但制得的酸浓度高,可达65～72%,尾气中氮化物NOx的含量比较低,容易处理或直接排放.其中双加压法加压方式合理,吸收率达99.5%,尾气中NOx只有180 ppm左右,可直接经烟囱排入大气,因此是值得大力推广的生产方法.综合法氧化在常压下进行,吸收在加压下进行,设备投资和动力消耗介与常压和加压之间,硝酸浓度仍可达到65%～72%.
上述5种流程的消耗定额示于表3-1-08.
表3-1-08 5种生产方法消耗定额(以生产1吨100%硝酸计)
项目
常压法
中压法
高压法
综合法
双加压法
氨氧化压力/MPa(绝)
NO2吸收压力/MPa(绝)
氨[w(NH3)=100%]/吨
铂/克
电/度
冷却水/m3
副产蒸汽/吨
产品酸浓度/%
氧化率/%
吸收率/%
常压
常压
0.296
0.06
125
150
0.9
45-52
97
98
0.4-0.6
0.4-0.6
0.281
0.13
12
143
0.74
67
95-97
98.7
0.8
0.8
0.288
0.18
1.65
92
0.9
55-67
-
-
0.1
0.35
0.281
0.04
26
155
0.25
50
97
98
0.25-0.5
0.8-1.0
0.281
0.10
10
141
0.20
55-67
97
99.5
`
(2)浓硝酸生产过程 生产浓硝酸有直接法,间接法和超共沸酸精馏法三种,直接法即由氨直接合成浓硝酸,基建投资较大,只在国内外大型工厂中采用.间接法是先生产稀硝酸再设法将稀硝酸中水分脱除,将浓度提高至共沸酸浓度以上,最后经蒸馏得到98%成品硝酸.这种生产方法适宜于中小型浓硝酸生产装置,在国内外采用比较普遍.超共沸酸精馏法是使氧化气中水分脱除较多,使NOx直接生成超共沸酸,再经蒸馏制得浓硝酸的方法,被认为是制造浓硝酸的一种好方法.
A直接法生产过程 直接法由氨和空气经氧化直接合成浓硝酸,生产的关键是除去反应生成的水.反应经历以下五个步骤:
①制一氧化氮 氨和空气通过铂网催化剂,在高温下被氧化成一氧化氮,并急冷至40～50℃,使生成的水蒸气经冷凝而除去.
②制二氧化氮 一氧化氮和空气中的氧反应,生成NO2后,残余的未被氧化的NO和浓度大于98%的浓硝酸再反应,被完全氧化成二氧化氮:
③分出二氧化氮 在低温下用浓硝酸(
导入论坛查看(2)回复(0)引用(0)好评(0) 差评(0)
编辑
加入收藏
TAG:
个人日志
