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1、硝酸铵硝酸铵化学式 NH4NO3 ，无色斜方或单斜晶体 。熔点 169 .6，密度 1.725g/cm3（25）。210 分解为水和一氧化二氮： NHNH4 4NONO3 3=N=N2 2O+2HO+2H2 2O O 如遇撞击或在密闭情况下加热，则会发生爆炸。硝酸铵溶于水、乙醇、甲 醇，溶于水时大量吸热。硝酸铵是由硝酸与氨作用制得的，储运时应注意安全。 硝酸铵用作化肥，含氮量高，还用作炸药、冷冻剂。用于制造焰火。 硝酸铵硝酸铵（化学式：NH4NO3），无色晶体，因含氮量较高，曾被用于化肥，但因 为其爆炸性，已被管制。 为较敏感炸药，常温下受撞击或加热至 300以上即可发生爆炸，生成氮气、氧气和
2、水：2NH2NH4 4NONO3 3=4H=4H2 2O+2NO+2N2 2+O+O2 2。在 185至 200间缓慢加热，生成一氧化二氮（笑气）和水，以前曾有用铁锤击碎受潮结块的硝酸铵导致爆 炸伤人的案例。 硝酸铵与碳酸钠粉末混合后可产生较低温度，可用于短时间食品保鲜及冰镇饮 料用。 硝酸铵有两个主要特性： 易溶于水、易吸湿和结块，产品一般制成颗粒状。硝酸铵有 5 种晶型：其代号分别为 （四面晶系）、 （斜方晶系）、 （斜方晶系）、（四方晶系）、 （正方晶系）。每种晶型仅在一定温度范围内稳定，晶型转变时伴有热效应和体积变化。特别是当环境温度在32.1C 上下变动时，颗粒硝酸铵会自身碎裂成粉状
3、而引起结块。有几种防结块方法。例如:可在硝酸铵中加入约 1的硫酸铵与磷酸氢二铵混合物；在欧洲一些国家还用硝酸镁作为硝酸铵的防结块剂。易发生热分解，温度不同，分解产物也不同。在110C 时：NH4NO3=NH3+HNO3 H=-173kJ在 185200C 时：NH4NO3=N2O+2H2O H=-127kJ在 230C 以上时，同时有弱光：2NH4NO3=2N2+O2+4H2O H=-129kJ在 400C 以上时，发生爆炸：4NH4NO3=3N2+2NO2+8H2O H=-123kJ纯硝酸铵在常温下是稳定的，对打击、碰撞或摩擦均不敏感。但在高温、高压和有 可被氧化的物质存在下会发生爆炸，在生
4、产、贮运和使用中必须严格遵守安全规定。工业制硫酸工业制硫酸硫磺或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫气体：4FeS211O2高温高温=2Fe2O38SO2将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其反应为：2SO2+O22SO3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
5、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
6、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（g）+O2（g）SO3（g） 2113 .98molkjH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 46mm、长 515mm 柱状颗。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，
7、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 410440。 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 35 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，
8、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(g)+H2O(1)=H2SO4（1） ；13 .130molkjH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
9、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 50010-6，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 200010-6300010-6，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。压强对 SO2平衡转化率的影响转化 压强/MPa率
10、/% 0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4小结通过刚才的讨论并结合以上数据可以看出，常压下 400500时，二氧化CC硫的转化率已经很高。加压虽然可以提高平衡转化率，但加压需要增加动力，经济上并不合算，一般工厂都采用常压法生产。不同温度下 SO2 的平衡转化率温度/C4004504755005255505756006501000转化率/%99.297.595.893.590.585.679.973.758.55.0原料气成分（体积分数）：SO2 7%，O2 11%， N2 82%；压强：0.1 MP
11、a由大家刚才的发言交结合实际情况，可知温度在 400500的范围内比较合适，CC这是因为：二氧化硫的转化率在此温度下已比较理想，且满足催化剂的活性温度（为 430600） ，同时化学反应的速率又不会太慢。综合考虑以上因素，我们在实际生产中CC选定 400500作为操作温度。CC 磷酸氢二钠磷酸氢二钠物化性质 无色单斜晶系结晶或白色粉末。相对密度1.52。溶于水，其水溶液呈 弱碱性，1%水溶液的 pH 值为 8.89.2；不溶于醇。 35.1时熔融并失去 5 个结晶 水。在空气中易风化，常温时放置于空气中失去约5 个结晶水而形成七水物，加热至100时失去全部结晶水而成无水物， 250时分解变成焦磷酸钠。在 34以下小心 干燥，可得白色粉末的二水磷酸氢二钠。
