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第一章硫酸的性质、用途和品种规格

一、硫酸的性质

1、硫酸的组成

硫酸是三氧化硫（SO3）和水（H2O）化合而成,无色、透明、油状液体,化学上一般把一个分子的三氧化硫与一个分子的水相结合的物质称为无水硫酸,即100%的纯硫酸。

工业上通用的硫酸是指三氧化硫与水以任何比例相化合的物质。

三氧化硫与水的分子比＜1时,称为硫酸水溶液;＞1时称为烟硫酸,也就是三氧化硫溶解在100%硫酸中的溶液。

硫酸的浓度通常用其中所含硫酸的重量百分数来表示,习惯上浓度≥75%的硫酸叫做浓硫酸,而把75%以下的硫酸叫做稀硫酸。

工业硫酸生产中用于干燥烟气的酸浓度为92.5%～94%，吸收酸浓度为97%～98.5%，最佳为92.5%和98.3%。

2、硫酸的性质

硫酸具有酸性、吸水性和氧化性,通常可与金属、金属氧化物类发生直接反应,硫酸还可与有机化合物发生脱水、水化、磺化等反应。

硫酸密度为1.83g/cm3,通常指98.3%的硫酸密度。

当固定温度时，硫酸密度随浓度升高而升高；当固定浓度时，硫酸密度随温度升高而下降（体积膨胀）。

液体硫酸转变为固体硫酸时的温度称为结晶温度,结晶温度随浓度变化而呈不规则变化。

结晶温度是冬季生产中控制酸浓度的依据。

结晶点最低为94%酸-31.9℃；98.3%酸为+1.8℃；沸点最高为98.3%酸336.8℃。

1）物理性质

理化常数

EINECS号：

231-639-5

危规号：

81007性状：

无色无味澄清油状液体。

成分/组成：

浓硫酸98.0%（浓）<70%（稀）

密度：

98%的浓硫酸1.84g/mL

摩尔质量：

98g/mol

物质的量浓度：

98%的浓硫酸18.4mol/L

相对密度：

1.84

沸点：

338℃

溶解性：

与水和乙醇混溶

凝固点：

无水酸在10℃，98%硫酸在3℃时凝固

中心原子杂化方式：

sp3[2]

浓硫酸溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释时应该“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅。

”若将水倒入浓硫酸中，温度将达到173℃，导致酸液飞溅，造成安全隐患。

硫酸是一种无色黏稠油状液体，是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。

[2]

共沸混合物熔点：

10℃沸点：

290℃（100%酸），沸点：

338℃（98.3%酸）但是100%的硫酸并不是最稳定的，沸腾时会分解一部分，变为98.3%的浓硫酸，成为338℃（硫酸水溶液的）共沸混合物。

加热浓缩硫酸也只能最高达到98.3%的浓度。

硫酸有很好的吸水性，它是良好的干燥剂。

用以干燥酸性和中性气体，如CO₂，H₂，N₂，NO₂，HCl，SO₂等，但不能干燥碱性气体，如NH3，以及常温下具有还原性的气体，如H2S。

吸水是物理变化过程，但吸水性与脱水性有很大的不同，吸水原来就有游离态的水分子，水分子不能被束缚。

如将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量将增加，密度将减小，浓度降低，体积变大，这是因为浓硫酸具有吸水性。

2）浓硫酸化学性质

脱水性指浓硫酸脱去非游离态水分子或脱去有机物中氢氧元素的过程。

（1）脱水性简介

就硫酸而言，脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，浓硫酸有脱水性且脱水性很强。

（2）可被脱水的物质

物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比（2:

1）夺取被脱水物中的氢原子和氧原子或脱去非游离态的结晶水，如五水合硫酸铜（CuSO4·5H2O）。

（3）炭化

可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭。

如C12H22O11+浓硫酸=12C+11H2O。

（4）黑面包反应

在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入适量水，搅拌均匀。

然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。

观察实验现象就可以看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，还会闻到刺激性气味气体。

（5）络合反应

将SO3通入浓H2SO4中，则会有“发烟”现象。

H2SO4+SO3=H2S2O7（亦写为H2O·SO3·SO3）

（6）强氧化性

跟金属反应

①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。

②加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成二氧化硫Cu+2H2SO4（浓）=加热=CuSO4+SO2↑+2H2O2Fe+6H2SO4（浓）=加热=Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。

非金属反应

热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为二氧化硫。

在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性。

C+2H2SO4（浓）=加热=CO2↑+2SO2↑+2H2O

S+2H2SO4（浓）=加热=3SO2↑+2H2O

2P+5H2SO4（浓）=加热=2H3PO4+5SO2↑+2H2O

跟其他还原性物质反应

浓硫酸具有强氧化性，实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸。

H2S+H2SO4（稀）=S↓+SO2↑+2H2O

2HBr+H2SO4（稀）=Br2↑+SO2↑+2H2O

2HI+H2SO4（稀）=I2↓+SO2↑+2H2O

难挥发性

制氯化氢、硝酸等（原理：

高沸点酸制低沸点酸）如，用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体。

NaCl（固）+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl↑（常温）

2NaCl（固）+H2SO4（浓）=加热=Na2SO4+2HCl↑（加热）

再如，利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气体。

酸性：

制化肥，如氮肥、磷肥等

2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4Ca3（PO4）2+2H2SO4=2CaSO4+Ca（H2PO4）2

稳定性：

浓硫酸与亚硫酸盐反应Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑

强酸性

纯硫酸是无色油状液体，10.4°C时凝固。

加热纯硫酸时，沸点290°C，并分解放出部分三氧化硫直至酸的浓度降到98.3%为止，这时硫酸为恒沸溶液，沸点338°C。

无水硫酸体现酸性是给出质子的能力，纯硫酸仍然具有很强的酸性，98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别，而溶解三氧化硫的发烟硫酸就是一种超酸体系了，酸性强于纯硫酸。

但是广泛存在一种误区——稀硫酸的酸性强于浓硫酸，这种想法是错误的。

的确，稀硫酸第一步电离完全，产生大量的水合氢离子H3O；但是浓硫酸和水一样，自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子H3SO4，正是这一部分硫酸合质子，就导致纯硫酸具有非常强的酸性，虽然少，但是酸性却要比水合质子强得多，所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。

纯硫酸是无色、粘稠，导电性能极高的油状液体，并不易挥发，但是加热沸腾前会产生大量的白雾状硫酸酸雾。

纯硫酸是一种非常极性的液体，其介电系数大约为100。

因为它分子与分子之间能够互相质子化对方，造成它极高的导电性，这是由于它发生自偶电离生成的两种离子所致，这个过程被称为质子自迁移。

这种反应机理是和纯磷酸以及纯氢氟酸所同出一辙的。

但纯硫酸达成这种反应平衡所需要的时间则比以上两者快得多，差不多是即时性的。

2H2SO4=H3SO4++HSO4-　Kap（25℃）=[H3SO4+][HSO4-]=2.7×10-4在硫酸溶剂体系中，（H3SO4+）经常起酸的作用，能质子化很多物质产生离子型化合物：

NaCl+H2SO4→NaHSO4+HCl【不加热都能很快反应】

KNO3+H2SO4→（K+）+（HSO4-）+HNO3

HNO3+H2SO4→（NO2+）+（H3O+）+2（HSO4-）

CH3COOH+H2SO4→〔CH3C（OH）2+〕+（HSO4-）

HSO3F+H2SO4→（H3SO4+）+（SO3F-）【氟磺酸酸性更强】

上述与HNO3的反应所产生的（NO2+），有助于芳香烃的硝化反应。

3）稀硫酸化学性质

1.可与多数金属（比铜活泼）和绝大多数金属氧化物反应，生成相应的硫酸盐和水；

2.可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应，生成相应的硫酸盐和弱酸；

3.可与碱反应生成相应的硫酸盐和水；

4.可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气；

5.可在加热条件下催化蛋白质、二糖和多糖的水解。

优等品一等品合格品硫酸指标

硫酸（H2SO4）的质量分数/%≥92.5或98.092.5或98.092.5或98.0

灰分/%≤0.030.030.10

铁（Fe）/%≤0.0100.010-

砷（As）/%≤0.00010.0005–

铅（Pb）/%≤0.01--

透明度/mm≥5050-

色度/mL≤2.02.0–

二、硫酸的用途

硫酸是重要的基本化工原料,应用于工业生产的各个部门。

农业方面:

用于生产磷肥、氮肥、杀虫剂和除草剂等。

工业方面:

炼焦（回收氨）、钢材加工（酸洗）、炼铝、炼铜,炼锌。

化学工业方面:

制造各种酸、盐的原料,有机合成、化学纤维、染料工业的原料、石油炼制革、制药、油漆、电解、炸药,火箭及高能燃料制造。

硫酸消费比例:

磷肥、化工行业用酸比例占70%以上。

历史上有“硫酸是化学工业之母”的美称。

冶金及石油工业

用于冶金工业和金属加工在冶金工业部门，特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。

例如用电解法精炼铜、锌、镉、镍时，电解液就需要使用硫酸，某些贵金属的精炼，也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。

在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前，都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。

在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材，都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。

另外，有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前，都要经过用硫酸进行酸洗手续。

在某些金属机械加工过程中，例如镀镍、镀铬等金属制件，也需用硫酸来洗净表面的锈。

在黑色冶金企业部门里，需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的5%～6%，而每吨钢材的酸洗，约消费98%的硫酸30kg～50kg。

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。

在浓缩硝酸中，以浓硫酸为脱水剂；氯碱工业中，以浓硫酸来干燥氯气、氯化氢气等；无机盐工业中，如冰晶石（Na3AlF6）、硼砂（Na2B4O7·10H2O）、磷酸三钠（Na3PO4）、磷酸氢二钠（Na2HPO4）、硫酸铅（PbSO4）、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁以及其他硫酸盐的制备都要用硫酸。

许多无机酸如磷酸、硼酸、铬酸（H2CrO4，有时也指CrO3）、氢氟酸、氯磺酸（ClSO3H）；有机酸如草酸[（COOH）2]、醋酸（CH3COOH）等的制备，也常需要硫酸作原料。

此外炼焦化学工业（用硫酸来同焦炉气中的氨起作用副产硫酸铵）、电镀业、制革业、颜料工业、橡胶工业、造纸工业、油漆工业（有机溶剂的制备）、工业炸药和铅蓄电池制造业等等，都消耗相当数量的硫酸。

解决衣食住行的作用

用于化学纤维的生产为人民所熟悉的粘胶丝，它需要使用硫酸、硫酸锌、硫酸钠的混合液作为粘胶抽丝的凝固浴。

每生产1t粘胶纤维，需要消耗硫酸1.2t～1.5t，每生产1t维尼龙短纤维，就要消耗98%硫酸230kg，每生产1t卡普纶单体，需要用1.6t20%发烟硫酸。

此外，在尼龙、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维等化学纤维生产中，也使用相当数量的硫酸。

用于化学纤维以外的高分子化合物生产塑料等高分子化合物，在国民经济中越来越占有重要的地位。

每生产1t环氧树脂，需用硫酸2.68t，号称“塑料王”的聚四氟乙烯，每生产1t，需用硫酸1.32t；有机硅树胶、硅油、丁苯橡胶及丁腈橡胶等的生产，也都要使用硫酸。

用于染料工业几乎没有一种染料（或其中间体）的制备不需使用硫酸。

偶氮染料中间体的制备需要进行磺化反应，苯胺染料中间体的制备需要进行硝化反应，两者都需使用大量浓硫酸或发烟硫酸。

所以有些染料厂就设有硫酸车间，以配合需要。

用于日用品的生产生产合成洗涤剂需要用发烟硫酸和浓硫酸。

塑料的增塑剂（如苯二甲酸酐和苯二甲酸酯）、赛璐珞制品所需的原料硝化棉，都需要硫酸来制备。

玻璃纸、羊皮纸的制造，也需要使用硫酸。

此外，纺织印染工业、搪瓷工业、小五金工业、肥皂工业、人造香料工业等生产部门，也都需要使用硫酸。

用于制药工业磺胺药物的制备过程中的磺化反应，强力杀菌剂呋喃西林的制备过程中的硝化反应，都需用硫酸。

此外，许多抗生素的制备，常用药物如阿斯匹林、咖啡因、维生素b

（2）b12及维生素c、某些激素、异烟肼、红汞、糖精等的制备，无不需用硫酸。

巩固国防的作用

某些国家硫酸工业的发展，曾经是和军用炸药的生产紧密连结在一起的。

无论军用炸药（发射药、爆炸药）或工业炸药，大都是以硝基化物或硝酸酯为其主要成分。

主要的有硝化棉、三硝基甲苯（tnt）、硝化甘油、苦味酸等。

虽然这些化合物的制备是依靠硝酸，但同时必须使用浓硫酸或发烟硫酸。

原子能工业及火箭技术的作用

原子反应堆用的核燃料的生产，反应堆用的钛、铝等合金材料的制备，以及用于制造火箭、超声速喷气飞机和人造卫星的材料的钛合金，都和硫酸有直接或间接的关系。

从硼砂制备硼烷的过程需要多量硫酸。

硼烷的衍生物是最重要的一种高能燃料。

硼烷又用做制备硼氢化铀用来分离铀235的一种原料。

　由此可见，硫酸与国防工业和尖端科学技术都有着密切的关系。

农业用途上的土壤改良

在农业生产中，越来越多地采用硫酸改良高pH值的石灰质土壤。

过去20年来，尿素-硫酸肥料的产量大幅度提高并在美国西部诸州的土壤中广泛施用。

将硫酸注入牛奶场湖泊，改变湖水pH值，可解决圈养牲畜过程产生的若干空气和水质问题，将硫酸施入农用土壤和水中，其主要作用是溶解钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐。

这些钙、镁盐然后取代可交换的钠盐，钠盐随后用水浸洗除去。

当碳酸盐和碳酸氢盐被分解后，硫酸与更惰性的物质反应，释放出磷、铁等植物养分。

简单地降低土壤的pH值可引起许多元素溶解度的变化，提高它们对植物的效力。

在高pH值的石灰质土壤上施用硫酸，可使植物更加健壮，收成增加。

化肥生产

用于肥料的生产硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）这两种化肥的生产都要消耗大量的硫酸。

2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4

每生产一吨硫酸铵，就要消耗硫酸（折合成100%计算）760kg，每生产一吨过磷酸钙，就要消耗硫酸360kg。

用于农药的生产许多农药都要以硫酸为原料如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀菌剂，硫酸铊可作杀鼠剂，硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂。

最普通的杀虫剂，如1059乳剂（45%）和1605乳剂（45%）的生产都需用硫酸。

前者每生产1t，需消耗20%发烟硫酸1.4t后者每生产1t，需消耗硫酸36kg。

为大家所熟悉的滴滴涕，每生产1t需要20%发烟硫酸1.2t。

三、硫酸的品种、规格

硫酸的主要品种规格有工业硫酸、蓄电池硫酸、化学试剂硫酸、化学试剂亚硫酸、化学试剂发烟硫酸,食品添加剂用硫酸以及液体二氧化硫等。

三冶炼厂生产的工业硫酸为一等品93%的浓硫酸,含有少量灰分和铁、铅、砷等物质,色度较差。

第二章工业硫酸的生产方法

一、工业硫酸的生产方法

按照二氧化硫的氧化方法不同分为亚硝基法和接触法两种,现代工业硫酸生产通常采用接触法。

接触法制酸按照原料来源不同可分为硫铁矿制酸、硫磺制酸、冶炼烟气制酸、硫酸盐制酸,硫化类制酸及含硫废液制酸。

冶炼烟气制酸主要指铅、锌、铜、铅锌混合矿冶炼烟气制酸方式。

二、工业制酸的主要工艺流程

现代硫酸生产技术有很多种：

1.利用燃气轮机的硫磺制备硫酸的方法；2.以磷石膏为原料生产工业硫酸的方法；3.硫化氢干湿法组合制高浓度硫酸工艺；4.烷基化废硫酸经高温裂解生产硫酸处理工艺；5.冷凝硫酸蒸气生产硫酸的方法；6.由富含二氧化硫的气体生产硫酸的方法和设备；7.一种羟基氧化二氧化硫生成硫酸的方法；8.氨酸法增浓低浓度二氧化硫气体生产硫酸方法；9.铅底吹炉烟气五段触媒两转两吸制硫酸的方法；10.一种硫铁矿掺烧硫磺生产硫酸的方法；11.利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸；12.一种利用硫铁矿（砂）制酸装置全烧固体硫磺制硫酸的方法；13.利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸；14.生物生产硫酸的原料和方法；15.精苯再生酸焚烧制取硫酸的方法；16.由三氟化硼水合物生产三氟化硼和硫酸；17.用硫铁矿沸腾炉焙烧镍阳极泥制工业硫酸；18.沸腾炉焙烧硫磺制备硫酸的方法；19.稀硫酸制浓硫酸联产电瓶硫酸的制法；20.石膏制水泥和硫酸的生产工艺；21.以低品位天然石膏生产硫酸和水泥的配料方法及配方:

；22.硫酸蒸汽冷凝制取硫酸的方法；23.硫酸与链烷烃磺酸的含水混合物中分离硫酸的方法；24.从链烷烃－磺酸的硫酸含水混合物中分离硫酸的方法；25.氯法二氧化硫废气制硫酸工艺及设备。

以制取二氧化硫再采用钒触媒作催化剂转化为三氧化硫，之后制备硫酸的方法为现代接触法制酸模式。

根据钒触媒对炉气成分及有害杂质的严格要求,同时因原料的不同而产生的制酸工艺的不同,产生了多种制酸工艺流程，但基本过程相同,通常可分为六大工序:

原料预处理→SO2炉气制取→炉气净化（污水中和处理）→二氧化硫转化→三氧化硫吸收→尾气处理。

以铅、锌等重金属火法冶炼过程产出的二氧化硫烟气为原料，采用不同工艺生产硫酸产品的设施设计，是重金属冶炼厂设计的重要组成部分。

重金属冶炼厂生产过程中产生大量含二氧化硫的烟气，其浓度波动较大，且含有多种金属和砷、氟等杂质，常用的回收处理方法较多。

产生的烟气除了用来生产硫酸外，还可生产硫磺、液体二氧化硫。

低浓度二氧化硫烟气，根据条件也可生产其他产品。

重金属冶炼厂二氧化硫烟气的处理设计内容包括：

原料、产品方案、设计规模、工艺流程、主要设备、车间配置和主要技术经济指标。

1740年英国建成第一个硫酸厂，以燃烧硫磺和硝石生成的气体为原料，用水吸收制成硫酸。

1746年开始用铅室法生产硫酸，20世纪初开始用瓷环填料取代铅室，出现塔式法制酸技术。

接触法制酸始于1831年，随着净化技术日趋完善，到20世纪初才得到广泛应用，并开始用于重金属冶炼的烟气制酸。

1964年联邦德国拜耳公司（Bayer AG）首先在工业上实现两次转化两次吸收工艺（简称“两转两吸”工艺），使接触法制酸尾气中的二氧化硫含量降至500×10-6以下。

1982年，苏联采用非稳态转化制酸技术，在红乌拉尔炼铜公司处理浓度为0.7％～4％的二氧化硫冶炼烟气，排放尾气的二氧化硫浓度低于0.04％～0.05％。

中国于1876年开始以硫磺为原料，用铅室法生产硫酸，1945年，葫芦岛炼锌厂采用德国鲁奇公司技术建成处理锌精矿焙烧二氧化硫烟气的制酸车间，设计规模为1.5万t/a。

60年代后，中国设计建成的铜、铅、锌、镍、钴等冶炼厂陆续利用冶炼烟气制造硫酸。

采用的制酸工艺有干法净化制酸、热浓酸或稀酸洗净化制酸等。

1985年设计建成的贵溪冶炼厂制酸车间，采用稀酸洗净化的“两转两吸”工艺，单系列设计规模为34～36万t/a。

之后西北铅锌冶炼厂、金川有色金属公司冶炼厂相继设计建成了“两转两吸”的烟气制酸车间。

对于低浓度二氧化硫烟气的回收和处理，从40年代以来，各国研究开发了不少方法。

在中国这些方法主要用于回收制酸尾气中的二氧化硫。

俄罗斯的一些冶炼厂和中国的沈阳冶炼厂用非稳态转化法制酸处理低浓度二氧化硫烟气。

部分重金属冶炼厂火法冶炼含硫原料和中间产品过程中产出的二氧化硫烟气浓度下见表。

部分重金属冶炼烟气二氧化硫浓度

冶炼金属种类

烟气种类

二氧化硫浓度/%

铜

常规闪速炉熔炼与转炉吹炼混合烟气

6～8

铜

富氧闪速炉熔炼（富氧浓度36%～55%）与转炉混合烟气

10～22

铜

密闭鼓风炉富氧熔炼（富氧浓度23%～28%）与连续吹炼混合烟气

4～6

铜

白银炉富氧熔炼（富氧浓度40%～47%）与连续吹炼混合烟气

6～7

铜

诺兰达法熔炼（富氧浓度约40%）与转炉吹炼混合烟气

8～10

镍

闪速炉富氧熔炼（富氧浓度42%～65%）与转炉吹炼混合烟气

11.5

铜

电炉炼锌与转炉吹炼混合烟气

3～5

锌

硫酸化、流态化焙烧烟气

5～7.5

铅、锌

烧结机烟气

3～5

当烟气二氧化硫的浓度超过3.5％时，可根据烟气浓度、建设地区冷却水温度和用户需要等，生产浓度为92.5％或98％的硫酸。

当烟气二氧化硫的浓度较高，且可解决水平衡时，也可生产部分游离SO2为20％的发烟硫酸；在特定条件下，高浓度二氧化硫烟气也可用于生产硫磺或液体二氧化硫。

根据重金属冶炼二氧化硫烟气中的总含硫量和选用的制酸工艺流程，可按下式计算：

W=

y总=y净y转y吸

式中W为硫酸的日产量（100％H2SO4），t/d；Q为每天进入制酸系统烟气中的总含硫量，t/d；y总为制酸总利用率，％；y净为制酸烟气净化率，％；j转为制酸烟气转化率，％；y吸为制酸烟气吸收率，％。

烟气二氧化硫浓度比较稳定时的硫酸产量可参见下表。

烟气二氧化硫不同浓度下每10000m3烟气的产酸量

SO2浓度%

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

稀酸洗流程

1.47

1.68

1.89

2.10

2.31

2.52

2.73

2.94

3.15

3.36

水洗流程

1.45

1.66

1.87

2.07

2.29

2.49

2.70

2.90

3.12

3.33

热浓酸洗流程

1.48

1.70

1.91

2.12

2.33

2.55

2.76

2.97

3.18

3.35

干法流程

1.36

1.56

1.75

1.95

2.14

2.34

2.53

2.73

2.92

3.12

注：

1.烟气量、烟气二氧化硫浓度均为干基；2.硫酸浓度100%计；3.总硫利用率，稀酸洗流程对于96%，水洗流程大于95%；热浓酸洗流程对于97%；干法流程大于89%。

以冶炼二氧化硫烟气制酸，通常采用接触法。

工艺过程包括烟气净化、干燥、吸收、转化和成品生产等。

按烟气净化工艺，可分为干法制酸和湿法制酸两种。

（1）干法制酸。

是将经收尘净化后的烟气，在热交换器中加热至380～400℃，再经转化后进入两段成酸工序，采用浓度为93％的酸喷淋冷凝成酸。

该法具有流程短、占地小、投资省、无污水污酸等优点。

但由于除砷效率低，催化剂中毒严重，转化率低，能耗大等原因，现已极少采用。

（2）湿法制酸。

又分为热浓酸洗净化、水洗净化和稀酸洗净化三种。

热浓酸洗净化指标差，成品酸质量低，设备腐蚀严重；水洗净化由于污水量大，污水处理设施投资多等原因，这两种方法设计一般已不采用。

稀酸洗净化的净化指标较好，适应范围广，污酸排放量小，便于处理或利用，硫损失小，有利于实现“两转两吸”工艺，一般新建的冶炼厂制酸车间，设计多采用此种工艺。

排出的少量浓度为3％～30％的污酸，用中和法或硫化法处理，达到排放标准后排放。

湿法制酸的转化、吸收工艺可分为“一转一吸”、“两转两吸”和新开发的非稳态转化等。

选择依据主要取决于烟气二氧化硫浓度。

“一转一吸”工艺，一般处理的烟气二氧化硫浓度为4.5％～6％，二氧化硫转化率为95％～98％。

非稳态转化可处理二氧化硫浓度为4.5％～4％的烟气，其尾气一般须处理后才能排放。

“两转两吸”工艺的转化率可达99．5％以上，尾气浓度符合排放标准，一般处理的烟气二氧化硫浓