鉛室法

　　硝化法制硫酸的一種方法，硫酸工業發展史上最古老的工業生產方法，因以鉛制的方形空室為主要設備而得名（圖1）。鉛室法曾作為硫酸的唯一製造法盛行於世，歷時100多年。20世紀起，逐漸被塔式法和接觸法(見硫酸)取代。

圖1　鉛室法裝置

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　　鉛室法的基本原理與塔式法相同，實質上是利用高級氮氧化物（主要是三氧化二氮）使二氧化硫氧化並生成硫酸：

SO₂+N₂O₃+H₂O─→H₂SO₄+2NO

生成的一氧化氮又迅速氧化成高級氮氧化物：

2NO+O₂─→2NO₂

NO+NO₂─→N₂O₃

因此，在理論上，氮氧化物僅起著傳遞氧的作用，本身並無消耗。

　　英國人J.羅巴克於1746年創建瞭世界上第一個鉛室法制造硫酸的工廠。至19世紀50年代，鉛室法生產工藝才臻於完善。

　　典型的鉛室法的生產流程（圖2），

是使300～500℃的含二氧化硫氣體（見 硫酸原料氣）進入充有填料的脫硝塔，與淋灑的含硝硫酸逆流接觸。由於酸溫升高，含硝硫酸中的氮氧化物得以充分脫除。塔頂引出的含二氧化硫、氮氧化物、氧和水蒸氣的混合氣體，依次通過若幹個鉛室。在鉛室中，二氧化硫充分氧化而成硫酸。最終通過兩座串聯的填料式吸硝塔，塔內淋灑經過冷卻的脫硝硫酸，以吸收氮氧化物，所得的含硝硫酸送往脫硝塔。

　　由於部分氮氧化物會隨廢氣和產品帶出，需不斷補充。早期是將硝石加入焚硫爐內使受熱分解，取得二氧化硫和氮氧化物的混合氣體。後來，都是將氨氧化成氮的氧化物，再將後者引入第一個鉛室，或將硝酸直接補加在含硝硫酸中，用以淋灑脫硝塔。

　　潮濕的二氧化硫、氮氧化物的混合氣體和濃度在70%以下的稀硫酸具有很強的腐蝕性，設備需用鉛制。在鉛室中，二氧化硫的氧化與成酸反應大部分是在氣相中進行，因而不可避免地會形成大量的硫酸霧。這種氣溶膠狀態的細微顆粒需經較長進間才能凝聚成液滴，墜落至鉛室底部。為此必須擁有很大的反應空間，才能保持較高的生產效率。再者，生產過程中釋放的大量反應熱也須經鉛室表面及時散去。因此，鉛室法工廠往往采用多個串聯的鉛室，耗鉛量大，這是歷史上人們力求革新鉛室法的主要原因。

　　大部分硫酸從鉛室制得(濃度為65％H₂SO₄)。適量的鉛室產品可註入脫硝塔，因多餘的水分被蒸發以及塔內也進行部分成酸反應，從而可由脫硝塔取得濃度達76%H₂SO₄產品。鉛室法的硫酸濃度低而且往往含有很多雜質，用途受到限制，這也是鉛室法被淘汰的重要因素（見硫酸工業發展史）。