硫酸罐下部的酸泥如何处理

工业上制取硫酸的利用燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫，化学式：S+O₂==点燃==SO₂。

生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。纯硫酸是一种极性非常大的液体，其介电系数大约为100。

扩展资料：

硫酸的用途：

1、冶金和石油工业

硫酸用于冶金工业和冶金工业的金属加工，特别是用于有色金属的生产。例如，电解精炼铜、锌、镉和镍时，电解液需要硫酸，精炼某些贵金属时也需要硫酸，以溶解不包括在内的其他金属。

2、解决人民的衣食住行问题

生产化学纤维所用的粘胶长丝是人们熟悉的。粘胶纺丝需要硫酸、硫酸锌和硫酸钠的混合液作为凝固浴。每吨粘胶纤维需要1.2-1.5吨硫酸。每吨维纶短纤维消耗230公斤98%的硫酸。每吨卡普林单体需要1.6t20%发烟硫酸。

3、原子能工业与火箭技术

原子反应堆用核燃料的生产、反应堆用钛及铝合金的制备、火箭用钛合金、超音速喷气式飞机和人造卫星都与硫酸有直接或间接的关系。用硼砂制备硼烷需要大量的硫酸。

参考资料来源：百度百科—硫酸

硫酸和碳酸氢钠反应，产生硫酸钠和二氧化碳。这是一个复分解反应。

2NaHCO3+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑

硫酸是强酸，碳酸是弱酸，按照强酸制弱酸的原理，硫酸和碳酸氢盐反应产生碳酸和硫酸盐，碳酸不稳定，分解释放出二氧化碳气体。

硫酸是一种最活泼的二元无机强酸，能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时，亦会放出大量热能。

用于石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产过程中，都需要浓硫酸精炼，以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物。每吨原油精炼需要硫酸约24kg，每吨柴油精炼需要硫酸约31kg。石油工业所使用的活性白土的制备，也消耗不少硫酸。

参考资料来源：百度百科-硫酸

本方法适用于接触法、塔式法制取的工业硫酸质量检验。符合一级标准的工业 硫酸，可用于火力发电厂，作再生(还原)阳离子交换器使用。

2 引用标准

GB 534 工业硫酸

GB 603 制剂及制品的制备方法

GB 601 标准溶液的制备方法

3 取样方法及有关安全注意事项

3.1 取样方法

3.1.1 从装载硫酸的槽车(船)中取样，须用细颈铅制圆桶或加重瓶从各取样点(对同 一取样点应从上、中、下部取样)，采取等量的试液混合成均匀试样，每车(船)取样 量不得少于500 mL。

3.1.2 从酸坛中取样，用玻璃管(φ10×300mm)从总数的3%中取样。小批量时也 不得少于3坛，取样总体积不得少于500mL。

3.1.3 将所取试样混合均匀，装入清洁、干燥、具磨口塞的玻璃瓶内，瓶上应粘贴 标签，注明如下项目：产品名称、生产厂名、槽车(船)字、批号、取样日期、取样人 等。

3.2 安全注意事项

由于硫酸是一种具有很强的腐蚀性、烧伤性的强酸，为确保人身和设备的安 全，操作或取样时必须遵守如下规定。

3.2.1 装、卸或取样时必须穿防护服，戴防护眼镜和防护手套。工作现场应备有应 急水源。

3.2.2 硫酸应避免与有机物、金属粉末等接触，用槽车运输或用金属罐贮放硫酸时， 禁止在敞口容器附近抽烟，动用明火。

4 硫酸含量的测定

4.1 方法提要

本方法适用于硫酸纯度的测定。其原理为，以甲基红-亚甲基蓝为指示剂，用 氢氧化钠标准溶液进行酸碱中和滴定测定硫酸含量。

4.2 试剂

4.2.1 c(NaOH)=1.0mol/L氢氧化钠标准溶液：按GB 601—77《标准溶液制备方法》 配制和标定。

4.2.2 甲基红-亚甲基蓝指示剂：按GB 603—77《制剂及制品的制备方法》配制。

4.3 分析步骤

4.3.1 取10 mL浓硫酸，注入已知质量的称量瓶内。称其质量(m)，然后将浓硫酸注 入装有250mL蒸馏水的500mL容量瓶里，用水洗涤称量瓶数次，冷却到室温后， 用蒸馏水稀释至刻度，此溶液为待测试液。

4.3.2 取待测试液20.00mL(三份)，加2～3滴甲基红-亚甲基蓝指示剂(4.2.2)，用 c(NaOH)=1.0mol/L氢氧化钠标准溶液(4.2.1)滴定，溶液由紫红变成灰绿色即为终 点。

4.4 计算及允许差

4.4.1 硫酸含量x(以质量百分数表示)按(1)式计算：

(1)

式中c(NaOH)——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；

a(NaOH)——滴定待测试液所消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

——12硫酸的摩尔质量， =49 g/mol；

m——试样质量，g；

V——滴定时所取待试液的体积，mL；

500——待测试液的总体积，mL。

4.4.2 允许差

硫酸含量平行测定的允许绝对偏差为0.2%。

5 灼烧残渣的测定

5.1 方法提要

灼烧残渣代表浓硫酸中所含无机离子和某些不溶物的数量，本法是将试样蒸发 至干，在800±20℃下灼烧15min，然后称量残渣质量进行测定。

5.2 仪器

5.2.1 蒸发皿：石英皿、铂皿、瓷皿均可使用，容积为60～100 mL。

5.2.2 高温炉。

5.2.3 干燥器：硅胶或氯化钙干燥器。

5.2.4 砂浴或电热板。

5.3 分析步骤

5.3.1 将蒸发皿(5.2.1)置于800±20℃的高温炉(5.2.2)中灼烧15min，放在干燥器 (5.2.3)冷却至室温，称量其质量(称准至0.1mg)。

5.3.2 在蒸发皿中加入15～25 mL试样(约25～40 g)，称量其质量(称准至0.1 mg)。

5.3.3 在通风橱内，把蒸发皿放在砂浴或电热板(5.2.4)上，小心地加热，使硫酸蒸发 至干，移入高温炉(5.2.2)内，在800±20℃灼烧15min，放入干燥器中冷却至室 温，称量其质量(称准至0.1mg)。

5.4 计算及允许差

5.4.1 灼烧残渣含量x(以质量百分数表示)，按(2)式计算：

(2)

式中 m2——灼烧后蒸发皿和残渣的质量，g；

m1——蒸发皿的质量，g；

m——试样的质量，g。

5.4.2 允许差

试样平行测定的允许相对偏差如下：

残渣含量，% 允许相对偏差，%

0.02～0.1 10

<0.02 20

6 铁含量的测定

6.1 方法提要

铁离子是工业硫酸中最主要的杂质之一，对阳离子树脂再生质量影响较大。铁 的测定常用邻菲罗啉法，其原理为：试样蒸干后残渣用盐酸溶解，然后用盐酸羟胺 将试样中的铁(Ⅲ)还原为铁(Ⅱ)在pH为4～5的条件下，铁(Ⅱ)与邻菲罗啉反应生 成红色络合物，可用分光光度法测定其含量。

6.2 仪器

分光光度计。

6.3 试剂

6.3.1 0.1%邻菲罗啉溶液：称取0.1g邻菲罗啉，溶于70mL蒸馏水中，加入盐酸c (HCl)=1mol/L溶液0.5 mL，用蒸馏水稀释至100mL。

6.3.2 1%盐酸羟胺溶液。

6.3.3 pH为4的乙酸-乙酸钠缓冲溶液：量取c(CH3COOH)=2mol/L乙酸溶液80mL与c(CH3COONa)=2mol/L乙酸钠溶液20mL混合即可。

6.3.4 c(HCl)=1mol/L盐酸溶液。

6.3.5 铁贮备溶液(1mL含1mgFe)：称取纯铁丝或还原铁粉(优级纯或高纯)1g(称准 至0.1mg)，放入400mL烧杯中，用除盐水润湿，加20～30mL盐酸溶液(1+1)， 在电炉上徐徐加热(防止反应过于剧烈，造成溅损)，待铁丝或铁粉完全溶解后，加 过硫酸铵0.1～0.2g，煮沸3min，冷却至室温，移入1L容量瓶，用除盐水稀释至 刻度。

6.3.6 铁工作溶液(1mL含0.01mgFe)：吸取铁贮备溶液(6.3.5)10.00mL，注入1L 容量瓶，用除盐水稀释至刻度，此溶液宜使用时配制。

6.3.7 硫酸溶液(1+1)。

6.4 分析步骤

6.4.1 绘制工作曲线

a.根据试样含铁量，按表1中的数据吸取铁工作溶液(6.3.6)，注入一组50 mL 容量瓶中，加除盐水至25mL左右。

表1 铁工作曲线的制作

b.加2.5mL盐酸羟胺溶液(6.3.2)，5mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(6.3.3)，摇匀( 控制pH在3.8～4.2之间)，放置5min，加5mL邻菲罗啉溶液(6.3.1)，用除盐水稀 释至刻度。放置15min后于波长510nm下，用表1中规定的比色皿，以空白溶液 作参比，测定各显色液的吸光度。

c.用带线性回归的计算器对吸光度与铁含量的数据作回归处理，将铁含量 作自变量，相应的吸光度值作因变量，输入计算器，得到吸光度-铁含量的线性 回归方程。

6.4.2 试样的测定

a.吸取试样5～10mL(V1)，注入50mL烧杯中，在通风橱内将烧杯放在砂浴(或 电热板)上小心蒸发至干，冷却至室温，加2mL盐酸溶液(6.3.4)，25mL除盐水， 加热使其溶解，移入100mL容量瓶，用除盐水稀释至刻度，摇匀。

b.吸取上述试液V2mL(含铁10～100μg)注入50mL容量瓶中，稀释至25mL 左右，按6.4.1条b.进行显色，并测定吸光度。

c.根据试样吸光度值，从回归方程求出相应的铁含量(W)。

6.5 计算及允许偏差

6.5.1 试样的铁含量x(以质量百分数表示)按(3)式计算：

(3)

式中 W——试液铁含量，g；

V1——试样体积，mL；

V2——试液体积，mL；

ρ——试样密度，g/cm3，可根据硫酸含量查出。

6.5.2 允许偏差

两份试液平行测定的允许偏差如下：

铁含量，% 允许相对偏差，%

0.005～0.03 10

<0.005 20

7 色度的测定

7.1 方法提要

利用乙酸铅和硫化钠反应产生黑色硫化铅胶体液作为标准，与试样颜色对照进 行色度测定。

7.2 仪器

比色管：具磨口塞，50 mL比色管。

7.3 试剂

7.3.1 2%氨水(质/容)。

7.3.2 2%硫化钠溶液(质/容)。

7.3.3 1%明胶溶液(质/容)。

7.3.4 铅标准溶液(1mL含铅0.1mg)：称取乙酸铅0.1831g，用少量除盐水溶解， 移入1L容量瓶。如有混浊可加数滴浓乙酸，然后加除盐水至刻度。

7.4 分析步骤

取50mL比色管两支，其中一支加试样25mL，另一支加10mL除盐水、3mL 明胶(7.3.3)、2～3滴氨水(7.3.1)、3mL硫化钠溶液(7.3.2)以及2mL铅标准溶液 (7.3.4)，用除盐水稀释至25mL。目视比较两比色管的色度，试样色度不得深于标 准色度为合格。

8 透明度的测定

8.1 方法提要

试样的透明度与试样的色度、悬浮物质有关。色度、悬浮物含量越低，试样的 透明度越高。所以透明度代表了试样色度和悬浮物的大小。

8.2 仪器

8.2.1 玻璃透视管：见图1。

8.2.2 方格色板：于40mm×30mm×3mm毛玻璃上，用黑色油漆绘制4mm×4mm 的小方格，见图2所示。

8.2.3 光源：于160mm×160mm×160mm木匣内装220V、60W灯泡一只。上 盖开口，紧密装上方格色格，色板与灯泡的距离为10mm。

8.3 分析步骤

把盛满试样的透视度管置于光源的方格色板上，从上往下观察方格的轮廓， 并从排液口小心放出试样直至能清晰地辨别方格为止，记录试液高度，透明度大 于50mm为合格。

附 录 A

一级工业硫酸的技术指标

(参 考 件)

一级工业硫酸应符合下列要求：

硫酸含量 >92.5%或98%

灼烧残渣 ＞0.03%

铁含量 <0.01%

透明度 >50 mm

色 度 <2.0 mg/LPt

摘自GB 534—82《工业硫酸》

，但通常不用水吸收SO3，因为大量的热使水蒸发为水蒸气后与SO3形成酸雾会影响吸收效率，所以工业上采用浓硫酸吸收SO3制得发烟硫酸，经稀释后又可得硫酸.

1)你要用你那点试剂制浓硫酸还不够.

2）就算你得到了稀硫酸,也无法通过加热蒸发得到浓硫酸.

不过如果你有一套完整的化学试验仪器,又不计成本的话,倒可以试试下面这种方法：

一、原料：

你已经有 硫酸铜 了,只需要再找一些 铁粉 或 铁片,还要准备 CaCl2干燥剂 （这个肯定是要卖给你的）和 小苏打 （超市都能买到）.

二、仪器：

铁架台×1（带铁环和铁夹）

酒精灯×1

酒精喷灯×1（注）

石棉网×1

锥形瓶×1

U形管×1

1L烧杯×1

200mL烧杯×2

Φ20mm试管×1

玻璃漏斗×1

滤纸若干

玻璃导管若干

橡胶导管若干

小号胶塞若干

胶塞钻孔器×1

注：酒精喷灯用于弯折玻璃管.

三、步骤：

1）将 硫酸铜 溶液置换成 硫酸亚铁 溶液.

注意：要使用过量的铁,但完全反应后要滤去多余的铁渣.

2）隔绝空气小心蒸发得到 硫酸亚铁 晶体.

注意：一定要防止亚铁离子被氧化,不要完全蒸干,析出晶体即可,然后过滤得到晶体.

装置：这里推荐采用锥形瓶,用一个带孔胶塞链接一根横向导管导走水蒸气,这样能避免和空气接触.

3）将晶体隔绝空气加热,可得到二氧化硫和三氧化硫的混合气体,将得到的混合气体冷却,可得三氧化硫晶体（三氧化硫在常温下为固体）.

原理：2FeSO4·7H2O=Δ=Fe2O3+SO2↑+SO3↑+7H2O↑

注意：要防止空气中的氧气与亚铁离子反应,干燥气体要使用中性干燥剂.

装置：发生装置采用 加热高锰酸钾制氧气 的装置,然后接一个 CaCl2干燥管 ,然后接收集装置,最好采用一个 U形管,且U形管下部最好浸没在一个 装冰水的大烧杯 里,还可适量添加 冰块,最后尾气用 小苏打溶液 收集,但这里最好准备一个 防倒吸 的装置,一旦倒吸就前功尽弃了.

3）收集足量三氧化硫晶体,逐滴滴加蒸馏水并充分搅拌至晶体 刚好完全转化为液态 ,成功.

注意：加水一定不能一次加过多,一般来说加一点就能看到晶体渐渐融化成油状液体,注意搅拌就行,制成后注意密封保存,最后就是使用时注意安全.

这样可以么?

2SO2+O2→2SO3

这个反应在室温和没有催化剂存在时，实际上不能进行。根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同，制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂）的五氧化二钒V2O5作催化剂，将二氧化硫转化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作递氧剂，把二氧化硫氧化成三氧化硫：

SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO

根据所采用设备的不同，硝化法又分为铅室法和塔式法，现在铅室法已被淘汰；塔式法生产的硫酸浓度只有76％；而接触法可以生产浓度98％以上的硫酸；采用最多。

接触法生产工艺：接触法的基本原理是应用固体催化剂，以空气中的氧直接氧化二氧化硫。其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分。

二氧化硫的制备和净化：

以硫铁矿等其他原料制成的原料气，含有矿尘、氧化砷、二氧化硒、氟化氢、氯化氢等杂质，需经过净化，使原料气质量符合转化的要求。为此，经回收余热的原料气，先通过干式净化设备（旋风除尘器、静电除尘器）除去绝大部分矿尘，然后再由湿法净化系统进行净化。

经过净化的原料气，被水蒸气所饱和，通过喷淋93％硫酸的填料干燥塔，将其中水分含量降至0.1g/m3以下。

二氧化硫的转化：二氧化硫于转化器中，在钒催化剂存在下进行催化氧化：

SO2+（1/2）O2 SO3 ΔH=-99.0kJ

钒催化剂是典型的液相负载型催化剂，它以五氧化二钒为主要活性组分，碱金属氧化物为助催化剂，硅藻土为催化剂载体，有时还加入某些金属或非金属氧化物，以满足强度和活性的特殊需要。通常制成直径4～6mm、长5～15mm柱状颗粒。近年来，丹麦、美国和中国相继开发了球状、环状催化剂，以降低催化床阻力，减少能耗。

钒催化剂须在某一温度以上才能有效地发挥催化作用，此温度称为起燃温度，通常略高于400℃。近年来，研制成功的低温活性型钒催化剂，其起燃温度降低到370℃左右，因而提高了二氧化硫转化率。转化器进口的原料气温度保持在钒催化剂的起燃温度之上，通常为410～440℃。

由于原料气经过湿法净化系统后降温至40℃左右，所以必须通过换热器，以转化反应后的热气体间接加热至反应所需温度，再进入转化器。二氧化硫经氧化反应放出的热量，使催化剂层温度升高，二氧化硫平衡转化率随之降低，如温度超过650℃，将使催化剂损坏。为此，将转化器分成3～5层，层间进行间接或直接冷却，使每一催化剂层保持适宜反应温度，以同时获得较高的转化率和较快的反应速度。

现代硫酸生产用的两次转化工艺，是使经过两层或三层催化剂的气体，先进入中间吸收塔，吸收掉生成的三氧化硫，余气再次加热后，通过后面的催化剂层，进行第二次转化，然后进入最终吸收塔再次吸收。由于中间吸收移除了反应生成物，提高了第二次转化的转化率，故其总转化率可达99.5％以上，部分老厂仍采用传统的一次转化工艺，即气体一次通过全部催化剂层，其总转化率最高仅为98％左右。

三氧化硫的吸收：转化工序生成的三氧化硫经冷却后在填料吸收塔中被吸收。吸收反应虽然是三氧化硫与水的结合，即：

SO3+H2O→H2SO4 ΔH=-132.5kJ

但不能用水进行吸收，否则将形成大量酸雾。工业上采用98.3％硫酸作吸收剂，因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低，故吸收效率最高。出吸收塔的硫酸浓度因吸收三氧化硫而升高，须向98.3％硫酸吸收塔循环槽中加水并在干燥塔与吸收塔间相互串酸，以保持各塔酸浓度恒定。成品酸由各塔循环系统引出。

吸收塔和干燥塔顶设有金属丝网除沫器或玻璃纤维除雾器，以除去气流中夹带的硫酸雾沫，保护设备，防止环境污染。两次转化工艺的最终吸收塔出口尾气中的二氧化硫浓度小于500×10-6，尾气可直接排入大气；而一次转化工艺的吸收塔尾气中的二氧化硫浓度高达2000×10-6～3000×10-6，故须设置尾气处理工序，以使排气符合环境保护法规。氨水吸收法是应用最广的尾气处理方法。