接触法

✍ dations ◷ 2025-06-29 10:03:38 #化学工业,硫,催化,钒

接触法(Contact process)是目前工业上制造硫酸的主要方法,整个方法主要包括四步:通过硫化矿或硫黄的高温焙烧产生二氧化硫气体;二氧化硫与氧气在高温催化下通过可逆反应化合生成三氧化硫;用浓硫酸吸收三氧化硫,产生发烟硫酸;以及最终发烟硫酸的用水稀释,得到硫酸成品。

此法由英国商人Peregrine Phillips于1831年首先申请为专利。

制备二氧化硫的原料包括:硫和硫矿石,例如硫磺。在空气中燃烧硫磺可以产生二氧化硫气体。

二氧化硫和空气会先经过净化,除去杂质,以免对下一过程采用的催化剂造成影响。

在常压和摄氏450度下,把二氧化硫和空气通过催化剂,制得三氧化硫。加上五氧化二钒(V2O5)作催化剂,就可产生三氧化硫。铂也可用作催化剂,但是其价格较昂贵,且较易和杂质反应而损失。

在反应过程中,五氧化二钒发生了以下中间反应:

二氧化硫和氧的反应是一个可逆反应。

在吸收塔内,三氧化硫会溶于98%的硫酸中,形成发烟硫酸。

发烟硫酸经适量的水稀释后,便形成98%的硫酸,所制得的硫酸会被冷却及储存。

三氧化硫与水的反应非常剧烈,如果直接溶于水中,就会释出大量热能,并形成硫酸雾,阻碍溶解过程,而且难以收集。此外,三氧化硫在硫酸中的溶解度比水高,因此硫酸制造厂不会把三氧化硫直接溶于水。

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