利用工业废酸制备高纯度的硫酸铝开题报告

1. 研究目的与意义

利用工业废硫酸与氢氧化铝制备硫酸铝，不仅可以变废为宝，而且可以保护环境。

al2(so4)3是一种白色的斜方晶系结晶粉末，工业制品为灰白色细晶结构多孔状物质，有甜味，25 ℃时其密度为1.69 g/ml，其易溶于水，不溶于乙醇等有机溶液。

al2(so4)3晶体在空气中不容易风化而失去结晶水，属于比较稳定的物质，但加热会使其失去结晶水，加热至770 ℃时可分解为al2o3、so3、so2和h2o。

2. 课题关键问题和重难点

关键：在工业化生产中，废硫酸主要来源有：石油工业中汽油、润滑油、钛白粉等的生产过程，有机化合物的硝化、磺化、催化和干燥等过程，同时，钢铁酸洗和气体干燥等过程也会产生废酸。

废酸由于在使用过程中被稀释、污染等，一般不能够在原工艺流程中再次使用，因此，如何处理和使用废弃的硫酸，不管是从工厂成本角度还是从环境保护的角度来说都是引人关注的。

目前处理废酸的方法众多，有废酸浓缩法[5]、净化法、再生法，也可以直接低价出售，或者进行中和处理，具体选择什么方法需要综合考虑废酸成分和其浓度等因素，还需考虑处理成本及其对环境的影响。

3. 国内外研究现状（文献综述）

孟长春等[设计了一套废酸处理装置，整套系统在负压下进行操作。

废酸经过槽车送至蒸馏塔进行操作，温度上升至280 ℃以上，在高温条件下，可以脱除废酸中的醛、酸性气体等有机杂质，杂质经过碱水吸收后排入中和池处理，蒸馏提浓后的浓硫酸由浓缩锅溢流出，经二级冷却装置后装罐存储。

此法可得到含量为93-95 %的浓硫酸，能够满足 生产要求。

4. 研究方案

工业化较成熟的硫酸铝制备是由铝土矿和稀硫酸反应得到，化学反应方程式为：Al2O3 3H2SO4 →Al2(SO4)2 3H2O反应在90 ℃左右，初始液固比L/S设置为2.9较为合适，搅拌速度不宜过高，否则会使得反应过于剧烈，不容易控制，反应进行210 min后可以取得较好的转化率。

实验步骤如下:将焙烧后的氧化铝、助剂和去离子水混合搅拌成料浆，在恒温水浴锅中搅拌加热，稳定于设定温度后向其中滴加经过处理后的废酸，反应一定时间后结晶得到硫酸铝晶体。

5. 工作计划

12月24日至1月14日：完成毕业设计论文的选题；完成毕业设计的任务书、开题报告初稿及外文翻译终稿上传至毕业设计管理系统。

3月01日至3月24日：需了解本毕设课题的主要内容，主要包括本课题的研究背景、研究进展等方面。

3月25日至4月11日：确定利用工业废酸与氧化铝反应制备的硫酸铝的实验方案。