請問工業上如何制發煙硫酸？

一、請問工業上如何制發煙硫酸？

發煙硫酸可通過三氧化硫溶于濃硫酸得到。

工業上，制造硫酸需要原料三氧化硫（SO 3 ）。盡管SO 3 可以直接溶于水生成硫酸，

但由于三氧化硫與水的反應非常劇烈，如果直接溶于水中，就會釋出大量熱能，并形成硫酸霧，阻礙溶解過程。此外，三氧化硫在硫酸中的溶解度比水高，因此硫酸制造廠不會把三氧化硫直接溶于水。通常是用98.3%的硫酸吸收SO 3 ，再用水稀釋。

二、115硫酸是65發煙硫酸

115(游離SO3為65％)發煙硫酸是普通煙酸分壓的200倍。由于高濃煙酸揮發冒煙性很強，115(游離SO3為65％)發煙硫酸是普通煙酸分壓的200倍，液體SO3(游離SO3為100％)更是達500倍，高濃煙酸遇水劇烈反應發熱甚至爆炸，又由于生產中液體SO3易凍，環保安全生產難駕馭，一般硫酸廠不敢生產115(游離SO3為65％)發煙硫酸，而且設備多、占地大，另外生產過程需冷凝的關鍵設備冷凝器也難以解決，一旦泄露發生危險事故會造成難以駕馭。

三、發煙硫酸是指溫度過高嗎

發煙硫酸（化學式：H2SO4.xSO3）是生產硫酸的過程中的生成物。性質不穩定，遇水會反應生成硫酸。發煙硫酸可以看成是濃度超過100%的硫酸，在空氣中揮發出三氧化硫形成酸霧而發煙（就好像超過98%的硝酸也會揮發出二氧化氮而形成酸霧，就叫做發煙硝酸一樣）。通常發煙硫酸的含量是根據其中的三氧化硫含量來計算的，如20%發煙硫酸表示其質量中有20%為三氧化硫。H2SO4.xSO3中，x=1時為焦硫酸。

發煙硫酸常被用于磺化反應。其原因，不僅是因為濃度高，還因為發煙硫酸中含有較多的親電試劑三氧化硫。

工業上，制造硫酸需要原料三氧化硫（SO3）。盡管SO3可以直接溶于水生成硫酸，

但由于三氧化硫與水的反應非常劇烈，如果直接溶于水中，就會釋出大量熱能，并形成硫酸霧，阻礙溶解過程。此外，三氧化硫在硫酸中的溶解度比水高，因此硫酸制造廠不會把三氧化硫直接溶于水。通常是用98.3%的硫酸吸收SO3，再用水稀釋。

四、己內酰胺加發煙硫酸的目的

本項目是以苯為原料的10萬噸/年己內酰胺大型化工生產裝置，包含的主要裝置有環己酮、環己酮肟化、己內酰胺精制、硫銨裝置、雙氧水制備裝置等，與10萬噸/年己內酰胺工程相匹配的各裝置生產能力及規模如表2-1所示。表2-1主要生產裝置生產能力及規模表

序號 裝置名稱 產品名稱 產品名稱

單線能力 裝置總能力

1 雙氧水裝置 27.5%雙氧水 130000 130000

2 環己酮肟化裝置 環己酮肟 102200 102200

3 己內酰胺裝置 液態己內酰胺 100000 100000

4 己內酰胺罐區及裝卸站 液態己內酰胺 44000 44000

5 己內酰胺造粒裝置 固態己內酰胺 28000 56000

6 廢液濃縮裝置 廢水 60000 60000

7 硫銨裝置 硫銨 160000 160000

◆ 環己酮肟化裝置（1）生產裝置說明根據業主提供相關資料，本項目己內酰胺裝置采取氨肟化工藝，氨肟化工藝是近幾年開發出來的一種環己酮肟生產的新工藝，它采用雙氧水、液氨、環己酮為原料，一步反應直接生成環己酮肟，在發煙硫酸的作用下生產己內酰胺。因此生產流程短，控制簡便，設備、管線材質要求一般，三廢排放量少，目前國內已有10萬噸/年裝置在生產。擬建項目采用意大利安尼公司開發的氨肟化工藝技術。環己酮、雙氧水、氣氨、叔丁醇加入到釜式反應器中（1開1備），在溫度85℃，壓力0.4Mpa，在催化劑（主要成分為Ti）作用下，同時進行雙氧水與氨反應合成羥胺和羥胺與環己酮的肟化反應，生成環己酮肟，經分離催化劑、溶劑萃取和環己酮肟的蒸餾得到產品環己酮肟。其工藝過程包括肟化反應、溶劑回收、雙級萃取、洗滌、萃取劑回收凈化、肟/酮蒸餾、尾氣處理、污水預處理等工序。氨肟化裝置生產出的符合質量標準的環己酮肟全部用于生產己內酰胺。（2）工藝流程簡述1、反應工段精環己酮、雙氧水及液氨等物料自裝置外送到氨肟化反應器。環己酮過濾后，通過一個環形分布器切線送入反應器。過氧化氫溶液（雙氧水）從存儲區出來后，首先經過過濾，然后通過一個在合適紊流的環形（喇叭口形的）分布器輸送到反應器。液氨經過過濾，送入反應器底部的內盤管，并在此蒸發，除去部分反應熱，然后通過一個分布器送入反應器底部。非連續的新鮮（補充）溶劑（叔丁醇），與溶劑蒸餾塔頂出來的循環回流溶劑，一并送入反應器。

在氨肟化反應器中，經鈦催化劑的作用，各物料發生肟化反應，環

可以在發煙硫酸的作用下生產己內酰胺。

五、如圖是現今常規生產發煙硫酸和硫酸的流程圖：（1）在④處二氧化硫被氧化成三氧化硫，④的設備名稱是_____

（1）①二氧化硫在接觸室中被氧化成三氧化硫，化學方程式為2SO2+O2

催化劑

高溫

2SO3，該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，不利于提高三氧化硫的產率，因此應選擇等溫過程，

故答案為：接觸室；2SO2+O2

催化劑

高溫

2SO3；等溫過程；

（2）2SO2+O2

催化劑

高溫

2SO3為可逆反應，二次催化使尚未反應的SO2盡量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率，能減少二氧化硫的排放，保護環境，

故答案為：該反應為可逆反應，二次催化使尚未反應的SO2盡量催化氧化成SO3，可以降低成本提高原料利用率和保護環境；

（3）通過吸收塔⑥后，混合氣體中SO3含量較多，由2SO2+O2

催化劑

高溫

2SO3可知，不利于平衡正向移動，

故答案為：通過吸收塔⑥后，混合氣體中SO3含量較多，不利于SO2的催化氧化反應進行；

（4）1噸20%的發煙硫酸中含SO3的質量為0.2t，硫酸為0.8t，加水后可生成H2SO40.245t，即硫酸的總質量為1.045t，換算為98%的濃硫酸質量為1.045t÷98%=1.066t，故加入的水的質量為0.066t，

故答案為：0.066；

（5）在②處高溫條件下，氮氣與氧氣生成氮氧化物，氮的氧化物屬于有毒氣體，會污染空氣，在③處較低溫度時氮氧化物被為N2，氮氣無污染；

故答案為：在高溫下，空氣的氮氣和氧氣反應生成氮氧化物，有污染．低溫下，氮氧化物被還原，生成N2，對環境保護有利．

標簽：發煙硫酸氧化硫如圖