硫酸简易生产法

(不定期更新)
      硫酸和硝酸都属强酸,用途广泛,是制造爆炸物的主要原料。如制造硝化甘油、二硝基茶、梯恩梯等各种炸药时,需要用硫酸和硝酸;制造雷汞和雷銀等起爆药时,则需要用硝酸。
      爆炸物制造中对酸的需要量是比较大的,如硝化10公斤的汞或银,就需要90~100公斤浓度为60%的硝酸,再如要硝化100公斤的甘油,就需要混酸700公斤(混酸:硫酸和硝酸按3:1混合)

硫酸的性质

      纯硫酸为无色油状液体。无水硫酸受热时放出SO3。
      市售的浓硫酸一般浓度为93%,稀硫酸的浓度为65%。
      硫酸有强的腐蚀性和吸水性,它能吸收空气中的水蒸汽。吸收水分后,硫酸的浓度降低。硫酸吸水放出热量,若将水加入硫酸中,会造成局部沸腾,所以在稀释硫酸时,只能缓慢地把酸注入水中。
      石灰和碱都可以将硫酸中和,中和后生成沒有酸性的硫酸盐类,同时硫酸的腐蚀性也随之消失。若硫酸酒在地面上,可用石灰中和以消除其腐蚀性。
      硫酸与多种金属均发生化学作用,如铝、铜、锌铁和铁等金属材料置于硫酸中很快就被腐蚀。随着金属的活泼性不同,硫酸被还原的反应式如下:
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      由于锌的活性强还可以进行下列反应:
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      硫酸浓度越低,其腐触性越大。若硫酸的浓度在74%以上时,则普通的钢铁也能耐腐触,而铅能耐浓度80%以下的硫酸腐蚀。
硫酸制造简述

      制造硫酸的原料为硫磺或硫铁矿,在空气中燃烧制成二氧化硫,经过亚硝基法或接触法使二氧化硫与氧作用转化成三氧化硫,遇水水生成硫酸。它的反应原理为:
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      二氧化硫(S02)不能直接与氧化合得到三氧化硫(S03),可采用不同的方法使它转化,在工业上完成这一步骤有两种方法,即亚硝基法和接触法。而亚硝基法中又分为塔式法与铅室法两种。
缸塔法制造硫酸

      缸塔法是根据铅室法的基本原理,使二氧化硫与含硝硫酸作用而转化为三氧化硫,制成硫酸。
      缸塔法的整个生产过程所用的塔全部是采用民间使用的瓷缸,因而称之谓缸塔法。
      缸塔法的特点是,设备来源广阔,就地取材,不受条件限制,建设速度快,投产速度快。如使用其他方法制造硫酸时,从建厂到投产需要1~2年的时间,而朵用缸塔法则只需一个月的时间。在抗战年代,由于环境条件的限制,多采用此种方法。缸塔法制造硫酸平面布置如下图所示。
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      缸塔法所采用的设备为:
    (1) 鼓风机或风箱:使硫磺燃烧和推动整套设备中气体流动(2) 气包:为贮存气休之用,由一个大缸及底座构成。将缸安装在水泥制成的底座上,在缸与底座接触的部位,为防止漏气,在室隙处可加水 进行水封。当空气由入气口充满缸时,缸内压力不断增高,则缸受气体压力作用而上升,当气体排出,缸内压力降低,缸即下降到底。操作人具由此可掌握气包的压力,使之均衡。(3) 硫磺燃烧箱:是一个三角形的铁箱,一端有进气口,另一端有二氧化硫(SO2)的出口,上部有一个加料盖。它是用来使硫磺在其中燃烧生成二氧化硫。


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    (4) 立缸:是用一个大陶缸制成的,在缸口上盖一个大盆,用泥封严;硫磺燃烧所生成的二氧化硫经立缸清除尘土和硫磺杂质。同时,立缸可使空气与二氧化硫混合均匀。由立缸引出一对导管,利用部分二氧化硫气体的压力使二氧化氮进入脱硝塔(1塔)。(5) 二氧化氮发生器:是一个铁罐子,以导管与立缸相速通,在千内加入无水硝酸钾和酸性硫酸钾,加热后即有NO2气体流出。可准备两个发生器进行交替使用,使NO2气体的供应连续不断。无水硝酸钾与酸性硫酸钾在罐中的反应如下:但也可以直接使用硝酸,反应如下:(6)   脱销塔(1塔):脱销塔使二氧化硫与含硫硝酸在其内作用,一部分转化成三氧化硫然后生成硫酸;其余部分经脱销塔进入反应室。由第三塔出来的酸再加入脱硝塔浓缩,其所制成的硫酸浓度可达57~60%       脱硝塔(1塔)是由数个大瓷缸连接而成,缸接缝要严密不能漏气,塔外壁用耐酸泥封起来,其四周用土坯围起,中间留有10cm左右的空隙。在塔边使用火炉进行保温。进行生产前须对塔进行加热以促进化学反应。       塔内装满碎瓷填充物,上部的碎瓷片尺寸小一些,下部的大一些;上部碎瓷之间的间隙小些,下部的间隙要大些。使上述的二氧化硫(SO2)分布均匀和下落的脱硝硫酸散布均匀。在塔的上部有导管与第二塔相通,下部有一根导管作为二氧化氮(NO2)、氧气(O2)、二氧化硫(SO2)气体的入口。


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(未完待续,不定期更新)
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