工业制硫酸的生产工艺是怎样的？

工业制硫酸的生产工艺主要包括以下几个关键步骤，下面将按照清晰的格式进行分点表示和归纳：

一、原料准备

工业制硫酸的主要原料包括硫黄、黄铁矿、石膏以及有色金属冶炼厂的烟气（含有一定量的SO2）等。其中，硫黄是世界硫酸产量的主要来源，占据60%以上的比例。

二、造气

硫磺燃烧：将硫磺粉末燃烧生成二氧化硫气体，反应方程式为S + O2 → SO2。

黄铁矿煅烧：对于黄铁矿，将其经过粉碎后在专门的燃烧炉中燃烧，同样生成二氧化硫气体，反应方程式为FeS2(s) + O2(g) → Fe2O3(s) + 2SO2(g)。

三、炉气净化与干燥

从燃烧炉中出来的气体（炉气）含有SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质。为了后续步骤的顺利进行，需要对炉气进行净化和干燥处理，以去除其中的杂质和水蒸气。

四、接触氧化

将净化干燥后的炉气（主要成分为SO2和O2）通入接触室，在催化剂（如五氧化二钒、氧化铁和氧化亚铜）的作用下，二氧化硫被氧化为三氧化硫，反应方程式为SO2(g) + O2(g) → SO3(g)。这个反应通常在400℃~500℃的温度范围内进行，以达到较高的催化剂活性和SO2的平衡转化率（93.5%~99.2%）。

五、吸收与浓缩

吸收：将三氧化硫气体通过吸收塔，用稀释的硫酸或氢氧化钠溶液进行吸收，生成硫酸或硫酸钠溶液。

浓缩：通过蒸发器或其他设备，将稀释的硫酸或硫酸钠溶液进行浓缩，得到一定浓度的硫酸或硫酸钠。

六、结晶与提纯

在合适的温度和压力下，通过冷却结晶或蒸发结晶的方式，使硫酸或硫酸钠结晶。最后进行提纯和干燥处理，得到成品硫酸。

七、环保处理

在整个生产过程中，还需要对废气和废水进行处理，以满足环保要求。

综上所述，工业制硫酸的生产工艺是一个复杂的过程，涉及原料准备、造气、炉气净化与干燥、接触氧化、吸收与浓缩、结晶与提纯以及环保处理等多个步骤。这些步骤需要严格控制操作参数和设备选型，以确保生产过程的安全、稳定和环保。