硫磺制酸工艺规程与操作规程.doc

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硫磺制酸工艺规程与操作规程

硫磺制酸工艺规程与操作规程 第一部分:工艺规程: 一:产品说明: 硫酸是三氧化硫(SO3)和水(H2O)的化合物,硫酸的分子式:H2SO4, 纯硫酸的分子量为98.08,是无色、无臭而透明的油状液体。 工业上生产的硫酸都是纯硫酸(100%)的水溶液。其性质如下: 硫酸的浓度与比重: 商品硫酸的浓度为≥92.5%,浓度较高的硫酸比重与浓度对照表见下表。 在同一温度下,硫酸水溶液的比重随着它的浓度的增加而增加,当浓度达到97%时比重达到最大值,过此则递减至100%时为止。 同一浓度的硫酸,它的比重随温度的升高而降低。 20℃时硫酸的比重与浓度对照表 比重 浓度% 比重 浓度% 1.79 86.3 1.82 91.1 1.795 87.0 1.825 92.2 1.8 87.7 1.83 93.6 1.805 88.4 1.835 95.7 1.81 89.2 1.836 97.0 1.815 90.1 1.84 98.0 硫酸的结晶温度: 在浓硫酸(指浓度在90%以上)范围内,98%硫酸结晶温度-0.7℃,93%硫酸结晶温度-27℃。因此,商品硫酸为93%的硫酸。 硫酸的沸点和蒸汽压: 当硫酸浓度在98.3%以下时,它的沸点随浓度的升高而增加,浓度为98.3%的硫酸,沸点最高(336.6℃),以后则开始下降。100%硫酸的沸点为296.2℃。 硫酸水溶液上面的总蒸汽压,随其浓度的增加而逐渐下降,当浓度增加到98.3%时,蒸汽压降至最小值。 硫酸上面的蒸汽是由H2O、H2SO4和SO3分子的混合物所组成。在这种情况下,仅98.3%硫酸的蒸汽成分与液体成分相同。 水蒸汽压小是硫酸的重要性质。温度越低、浓度越高,酸液面上的水蒸气平衡分压越小。用浓硫酸来干燥气体就是利用了这一性质。 硫酸的稀释热: 硫酸能以任何比例与水混合。硫酸中加入水就有热量放出,用水稀释的浓度越低,放出的热量越多。 如果将硫酸无限稀释下去,直到再加水也不会有热量发生,这样整个过程放出热量的总和称为溶解热或无限稀释热,它等于22000卡/摩尔。 由于浓硫酸的稀释热很大,同时由于酸、水比重上的差异,因此,在实验室中稀释浓硫酸时,不能将水倒入硫酸,必须将硫酸慢慢注入水中,同时不断搅拌,以防反应过剧造成酸沫飞溅伤人。在生产过程中,需要往浓硫酸中加水时应当用密闭设备,上设足够大的水汽排出口,而且加水不可过猛。 (五)浓硫酸的特性: (1)、吸水性: 浓硫酸具有强烈的吸水性,浓硫酸容易吸收空气中的水而变稀,工业上利用这一性质将其作为空气或气体的干燥剂。而储存浓硫酸的设备或容器必须密闭,以防吸水。 (2)、脱水性: 浓硫酸具有强烈的脱水性,浓硫酸能按水分子中氢氧原子数的比(2:1)夺去有机物中(如:蔗糖、木屑、纸屑、棉花等),而使被脱水的物质碳化而变黑。 如:C12H22O11 12C+11H2O 3 、强氧化性:硫酸是一种化学性质活泼的强酸,除具有强酸的一般共性外,浓硫酸还具有强氧化性。常温下,浓硫酸与钢铁作用,能在钢铁表面生成一层致密的氧化铁薄膜,它保护内部的钢铁不再受腐蚀。因此,一般能用钢铁设备储运浓硫酸。 六 、工业硫酸的质量标准: GB/T534----2002 项目 指标 优等品 一等品 合格品 硫酸(H2SO4)的质量分数 % ≥ 92.5或98.0 92.5或98.0 92.5或98.0 灰分的质量分数 % ≤ 0.02 0.03 0.10 铁(Fe)的质量分数 % ≤ 0.005 0.010 固体硫磺用蒸汽间接加热熔融后,在焚硫炉内与空气结合燃烧,其反应式: S + O2 SO2 二氧化硫在转化器内,在钒催化剂的作用下,转化(氧化)成三氧化硫,其反应式: SO2 + 1/2 O2 SO3 三氧化硫在吸收塔内与浓硫酸中的水结合生成硫酸,其反应式: SO3 + H2O H2SO4 三:原辅材料及消耗定额: 序号 名称 消耗定额(kg/t标酸) 备注 1 硫磺 340 2 石灰 0.5 依据硫磺质量调整 3 磷酸三钠 40g 依据锅炉水质调整 4 钒催化剂 0.12L 四:包装、运输和储存: 工业硫酸的包装,数量较小可用瓷坛或塑料桶包装;数量较大应装于专用的槽车(船)内运输,槽车(船)应定期清理。工业硫酸的储存一般用钢制容器密闭储存。 硫酸的储运应严格遵守国家有关消防、危险品的安全条例。每批出厂硫酸的包装容器上应有清晰的符合GB190—1990中规定的“腐蚀品”标志。 五:环境保护 环保检测及“三废”处理。 硫磺制酸装置环保主要检测点为:硫磺库的扬尘检测、风机房的噪声检测、尾气烟囱SO2含

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