
【化】 contact acid
【化】 contact process
vitriol
【化】 spirit of alum; sulfuric acid
【醫】 oil of vitriol; sulfuric acid; vitriol; vitriolic acid
接觸法硫酸(Contact Process Sulfuric Acid)是工業上生産濃硫酸的核心工藝,其核心原理是通過催化氧化二氧化硫(SO₂)生成三氧化硫(SO₃),再與水結合生成硫酸(H₂SO₄)。該工藝名稱源于關鍵步驟中氣體與固體催化劑釩(V)的“接觸”反應。
原料制備:通過燃燒硫黃或焙燒黃鐵礦(FeS₂)生成二氧化硫氣體,化學反應為:
$$
4FeS₂ + 11O₂ rightarrow 2Fe₂O₃ + 8SO₂
$$
此階段需嚴格控制溫度與氧氣濃度以提升産率(來源:《工業化學原理》第三版,高等教育出版社)。
催化氧化:二氧化硫在釩催化劑(V₂O₅)作用下與氧氣反應生成三氧化硫,反應式為:
$$
2SO₂ + O₂ rightleftharpoons 2SO₃ quad (Delta H = -197 text{kJ/mol})
$$
該步驟需在420–450°C的適宜溫度下進行,以平衡轉化率與反應速率(來源:美國化學會《工業化學技術手冊》)。
三氧化硫吸收:為避免形成酸霧,工業上采用98.3%濃硫酸吸收SO₃,生成發煙硫酸(H₂S₂O₇),再稀釋為商品級濃硫酸。此方法吸收效率高達99.5%以上(來源:中國化工學會《硫酸工業技術規範》)。
接觸法硫酸占全球硫酸産量的90%以上,是磷肥生産、石油精煉及金屬冶煉的核心原料。其工藝優化顯著降低了環境污染,例如通過雙接觸雙吸收技術可将硫利用率提升至99.7%(來源:國際硫酸發展會議白皮書)。
接觸法制硫酸是一種工業上生産硫酸的主要方法,其核心是通過催化劑(如五氧化二釩)在接觸室中将二氧化硫(SO₂)氧化為三氧化硫(SO₃),再通過吸收工藝制成硫酸。以下是詳細解釋:
原料制備與焙燒
氣體淨化與催化氧化
三氧化硫吸收
接觸法生産的硫酸濃度高(可達98%以上),廣泛用于化肥制造(如磷肥)、石油精煉、金屬加工等領域。相較于早期的鉛室法,接觸法具有效率高、污染少、適應大規模生産的優勢。
如需更完整的工藝流程示意圖或反應條件細節,可參考、等權威來源。
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