法制硫酸接触，为何需采用98.3%浓硫酸吸收SO3

接触法制硫酸时，不能直接用水或稀硫酸来吸收三氧化硫，因水或稀硫酸做吸收剂时容易形成酸雾，吸收慢，且不完全。工业上，用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。

酸雾是怎样形成的？ 形成酸雾后为何不利于SO3的吸收？用98.3%的浓硫酸为什么不会形成酸雾且能把SO3几乎完全吸收？

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在接触室中，SO2和空气中O2在催化剂作用下生成SO 3，SO3中混有大量的N2、少量的O2和SO2。N2、O2在水（或H 2SO4溶液）中的溶解度较小，当它们通过水时以气泡的形式从水中逸出，逸出的气泡中有水蒸气。

由于H 2O和SO 3的反应是放热反应，使水的蒸发（水以水蒸气形式进入气泡）加快，气泡内存在大量水蒸气。

SO3和H 2O反应的化学方程式为：

反应①是在气液界面上进行的，对SO3的吸收是有利的。反应②是在气泡内进行的，由于H 2SO4分子的生成速率远大于它进入溶液中的速率，使气泡内H 2SO4蒸气越积越多，导致硫酸蒸气的分压远大于硫酸蒸气的平衡分压而呈过饱和状态，硫酸蒸气随即以气泡中微量的灰尘为核心而凝结成酸雾。这就是形成酸雾的原因。(www.xing528.com)

构成酸雾的小液滴是很多H 2SO 4分子的聚集体，它悬浮于气体中，运动比单个分子慢，再加上酸雾颗粒表面常带有电荷并吸附大量的气体，使它不容易凝聚成大颗粒。所以，酸雾一经形成，就很难再被水完全吸收，结果绝大部分将随同气泡上升而逸出液面，气泡破裂后会扩散在空气中。

用浓度低于98.3%的浓H 2SO4来吸收SO3与用水吸收的情形相似。吸收酸的浓度愈低，液面上水蒸气的分压就愈大，酸雾生成的机会愈多，SO3吸收就愈不完全。

若用浓度高于98.3%浓H 2SO4来吸收SO3，虽然液面上水的蒸气压会更小（实际上差别不大），更不利于酸雾的形成，但硫酸蒸气的平衡分压会随硫酸浓度的增大而增大，且SO 3的分压也会随之增大（因为反应①②的平衡向逆反应方向移动），会使较多的硫酸蒸气和三氧化硫随同尾气逸出，不利于吸收。

常压下，98.3%的浓H 2SO4具有最高的恒沸点（338℃）。所以，气液的平衡组成相等，同一温度下溶液的饱和蒸气压（水蒸气和SO3、H 2SO4蒸气的分压之和）最小，气泡内水蒸气很少，难以形成酸雾，从而保证三氧化硫的吸收较其他浓度酸液吸收更完全。由于气泡内SO3分子被吸收，气泡内压强相应地减小，气泡由大变小，最后气泡内的气体（大量的N2、少量的O2和SO2及微量的SO3等）自液面逸出后成为尾气，再进行尾气处理。

吸收SO3既不能用水，也不宜用浓度低于或高于98.3%H 2SO4，以98.3%的H 2SO4最合适。而且吸收酸液的温度以40℃为好（吸收率可达99%以上）。

吸收液温度愈高，气泡中水蒸气愈多，易形成酸雾，且SO 3、H 2SO4蒸气的分压也增大，使吸收率降低。温度太低，H 2SO4溶液的黏性增大，吸收速率降低，不利于吸收。在实际操作中，为了增大吸收速率，温度一般控制在60℃左右。