稀硫酸的制备
总之,目前稀硫酸的浓缩都是通过间接加热的方法来实现的。由于高温的硫酸特别是高温的浓硫酸具有强烈的腐蚀性,这对换热器的材质提出了极高的要求,需要价格昂贵的稀有金属如钽、锆以及特殊合金制作换热器;减压提浓过程中使用水环式真空泵,不仅造成了提浓的蒸汽无法回收利用,而且浪费大量的冷凝水;另外,间接加热还需要耐高温浓硫酸的循环泵,这些都提高了稀硫酸浓缩的成本,从而限制了废稀硫酸的回收利用。
1)稀硫酸浓缩的原理
稀硫酸的浓缩就是在加热的情况下将溶液中部分水分脱除的过程。当溶液受热时,如果靠近加热面的水分子获得的动能大于分子间的吸引力,该部分水分子即自液体中逸出而成蒸汽。将蒸汽不断移去,溶液中的硫酸浓度便得到提高。对w(H2SO4)<80%以下的硫酸加热时,溶液中几乎只有水分蒸发逸出,硫酸分子并未逸出,进而可达到浓缩稀硫酸的目的。稀硫酸中水分的蒸发需消耗大量的热,根据热的供给方式的不同,浓缩装置分为两种类型:类是通过热气与酸直接接触传递热量,称为直接加热式;第二类型通过设备壁传热将酸加热,称为间接加热式。
