硫酸的工業制法
更新時間：2023/05/08
工業制取硫酸分為三個階段：
第一階段：含硫礦物燃燒產生SO2
原料與設備：硫磺或黃鐵礦（FeS2）；沸騰爐
反應特點：設備提供高溫條件引發反應，礦粉中的硫元素與空氣中的氧氣反應產生SO2，由于該反應放熱，反應一旦被引發，不需要再額外提供熱量維持反應的進行；
將含硫礦物充分粉碎，預熱后從上口投入沸騰爐，熱空氣以一定流速從設備底部通入，將礦粉吹起翻騰，使空氣與礦粉充分接觸，以提高反應速率以及原料轉化率。
第二階段：SO2催化氧化產生SO3
原料與設備：第一階段產生的SO2并投入催化劑V2O5；接觸室
反應特點：該反應為可逆反應且正向放熱，反應較慢且轉化率低；
通過熱交換將反應放出的熱量帶出，一方面降低溫度使平衡正向移動提高原料的轉化率，另一方面這部分熱量對通入的原料氣體進行預熱提高反應速率，因此該設備也不需要額外提供熱量
第三階段：吸收SO3生成硫酸
原料與設備：第二階段產生的SO3并投入濃硫酸；吸收塔
反應特點：非氧化還原反應，反應放熱；
由于SO3與水反應生成硫酸明顯放熱，若用水吸收會產生酸霧腐蝕設備，濃硫酸沸點高且難揮發，因此使用濃硫酸吸收SO3生成發煙硫酸。SO3氣體從下口通入，濃硫酸從上口噴淋，通過對流使SO3氣體被充分吸收
該工業流程的思考
工業制硫酸的各階段反應均為放熱反應，反應一旦引發，反應放出的熱量可以維持反應持續進行，減少了熱量的消耗；
向設備中投入原料時氣體從下口通入，另一原料從上口投入，通過對流使反應更快更充分；
生產過程中會產生酸性氣體SO2或SO3，需要用堿液吸收尾氣以免氣體泄漏引起環境污染。
