
【化】 contact process
contact; contiguity; get in touch with; meet; osculate; osculation; tangency
touch
【医】 c.; contact; contiguity; hapt-; hapto-; per contiguum; taction; tactus
touch
legal system
【法】 legality; regime of law
vitriol
【化】 spirit of alum; sulfuric acid
【医】 oil of vitriol; sulfuric acid; vitriol; vitriolic acid
接触法制硫酸(Contact Process for Sulfuric Acid Production)
接触法制硫酸是一种工业上大规模生产浓硫酸的经典方法,其核心原理是通过催化氧化二氧化硫(SO₂)生成三氧化硫(SO₃),再与水结合形成硫酸(H₂SO₄)。该工艺分为三个主要阶段,对应以下中英术语对照:
原料制备(Raw Material Preparation)
以硫铁矿(FeS₂)或硫磺(S)为原料,在沸腾炉中高温煅烧生成二氧化硫气体。
反应式:
$$
4text{FeS}_2 + 11text{O}_2 rightarrow 2text{Fe}_2text{O}_3 + 8text{SO}_2
$$
或
$$
text{S} + text{O}_2 rightarrow text{SO}_2
$$
来源:《无机化学》(高等教育出版社)
催化氧化(Catalytic Oxidation)
SO₂气体经除尘、洗涤、干燥后,在接触室中以五氧化二钒(V₂O₅)为催化剂,在400–450℃条件下氧化为SO₃:
$$
2text{SO}_2 + text{O}_2 xrightarrow{text{V}_2text{O}_5} 2text{SO}_3
$$
该步骤需通过热交换器维持最佳反应温度。来源:中国化工学会《化学工程基础》
吸收与成酸(Absorption and Acid Formation)
SO₃用98.3%浓硫酸吸收生成发烟硫酸(H₂S₂O₇),再通过稀释调节浓度:
$$
text{SO}_3 + text{H}_2text{SO}_4 rightarrow text{H}_2text{S}_2text{O}_7
$$
$$
text{H}_2text{S}_2text{O}_7 + text{H}_2text{O} rightarrow 2text{H}_2text{SO}_4
$$
来源:《硫酸工业技术手册》(化学工业出版社)
工艺优势
接触法因转化效率高(可达99.5%以上)、产物浓度高,被全球90%以上的硫酸生产企业采用。其技术细节与优化方案可参考国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)发布的《工业催化反应标准指南》。
接触法制硫酸是工业上生产硫酸的主要方法,其核心步骤是二氧化硫(SO₂)在催化剂表面接触氧化为三氧化硫(SO₃)。以下是详细解释:
原料阶段
主要原料包括硫磺、黄铁矿(FeS₂)或含硫冶炼烟气。我国以黄铁矿为主,因其储量丰富且成本较低。
三个阶段
“接触法”源于SO₂与O₂在催化剂表面直接接触完成氧化反应的关键步骤。
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