化学自习室移动版

硫酸是“化工之母”，工业上主要采用接触法生产。该方法的核心在于通过催化剂使SO₂反应生成SO₃再用水吸收。整个生产流程主要分为三阶段：造气、催化氧化、吸收。

一、三步流程详解

工业制硫酸通常以硫黄(s)或黄铁矿(FeS₂)为原料。目前，以硫黄为原料因流程简单、污染小而成为主流趋势 。

第一步：造气(沸腾炉)

目的：制取SO₂设备：沸腾炉(或焚烧炉)

硫黄法：直接焚烧硫黄。

S＋O₂SO₂

黄铁矿法：高温煅烧黄铁矿。

4FeS₂＋11O₂2Fe₂O₃＋8SO₂

考点提示：矿石进厂需粉碎(增大接触面积，加快反应速率)；矿渣(Fe₂O₃)可用于炼铁，实现资源综合利用 。

第二步：接触氧化(接触室)

目的：将SO₂化氧化为SO₃核心步骤)

设备：接触室(内装热交换器和催化剂层)

2SO₂＋O₂2SO₃

工艺条件的选择(高频考点)：

拓展知识：热交换器

接触室中安装热交换器，利用反应放出的热量预热进入的冷气体，既节约能源，又控制反应温度 。

第三步：吸收(吸收塔)

目的：将SO₃化为H₂SO₄设备：吸收塔

SO₃＋H₂O=H₂SO₄

核心考点：工业上不能直接用水吸收SO₃

因为直接用水会产生大量酸雾，导致吸收效率极低 。

正确做法：用98.3%的浓硫酸吸收 SO₃得到发烟硫酸或再稀释成商品硫酸 。

二、尾气处理与环境保护

工业尾气中含有少量 SO₂必须回收利用，防止污染。

常用方法：氨吸收法

SO₂＋2NH₃＋H₂O=(NH₄)₂SO₃(或NH₄HSO₃)

生成的亚硫酸铵可用于制取氮肥，实现变废为宝。

三、历史小知识：铅室法

在接触法普及之前，硫酸曾通过铅室法生产。该方法利用氮氧化物作为氧的载体，在铅制反应室中使SO₂氧化。但它只能生产稀硫酸(约65%)，且杂质多、设备庞大，因此已被淘汰 。