化學(xué)選修二人教版完整11化工生產(chǎn)過程中的基本問題(精)PPT課件

走進(jìn)化學(xué)工業(yè),第一節(jié)化工生產(chǎn)過程中的基本問題,硫酸的用途,【總結(jié)Zxxk】,硫酸是化學(xué)工業(yè)中的重要產(chǎn)品之一。首先硫酸大量用于化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)，如每生產(chǎn)1噸的過磷酸鈣要消耗360公斤硫酸，化肥生產(chǎn)消耗占硫酸產(chǎn)量的50%以上；在有機(jī)合成工業(yè)中，硫酸用于各種磺化反應(yīng)和硝化反應(yīng)，生產(chǎn)醚、酯、有機(jī)酸、也要消耗硫酸；在無機(jī)化學(xué)工業(yè)中，HF、H3PO4等的生產(chǎn)及K、Fe、Cu、Zn、Al的硫酸鹽的生產(chǎn)等，都要消耗硫酸；在冶金工業(yè)及國防工業(yè)中，如生產(chǎn)炸藥；石油工業(yè)、染料、人造纖維、食品、電池、搪瓷、醫(yī)藥、機(jī)械加工工業(yè)等許多部門，都要用到硫酸。既然需要這么多硫酸，那么怎樣制取呢？,思考:(1)自然界中有沒有天然的硫酸?,(2)工業(yè)上如何制取硫酸?,硫酸生產(chǎn)反應(yīng)式,(一)硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理,第一步：,第二步：,第三步：,以硫磺為原料:,(造氣),(催化氧化),(吸收),工業(yè)中通常用98%的硫酸溶液代替水來吸收SO3,因此:工業(yè)上制硫酸主要分_個(gè)生產(chǎn)過程.,依據(jù)化學(xué)原理確定生產(chǎn)過程,硫酸生產(chǎn)反應(yīng)式,(二)硫酸工業(yè)原料的選擇,以FeS2為原料Zxxk,思考:為什么不主張用黃鐵礦(主要成分FeS2)作為原料生產(chǎn)硫酸?,總結(jié):硫酸生產(chǎn)中的三種原料:硫磺(或黃鐵礦)、空氣和水,依據(jù)化學(xué)原理確定生產(chǎn)過程,(三)硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)主要設(shè)備,98.3%H2SO4,SO2O2,SO2O2,SO2O2,依據(jù)化學(xué)原理確定生產(chǎn)過程,閱讀P6表1-1和1-2,思考催化氧化階段適宜的生產(chǎn)條件？,注意:考慮成本和能量消耗，轉(zhuǎn)化率的高低不是唯一要考慮的因素。,硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)適宜條件:,生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制,(1)低溫(4005000C)(2)常壓(3)適當(dāng)過量的空氣,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),1.如何處理尾氣中的SO2?,2.如何處理廢水中的酸性物質(zhì)?,3.如何利用廢渣？Zxxk,工業(yè)：,實(shí)驗(yàn)室：,aa,用石灰漿Ca(OH)2或石灰石粉中和,廢渣:分離后循環(huán)利用,剩下的作鋪路用的瀝青或用于制磚、煉鐵，提煉有色金屬。,生產(chǎn)中的三廢處理,能量的充分利用,硫酸生產(chǎn)過程中的三個(gè)化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，可以充分利用這些反應(yīng)放出的熱能(工廠里把它們叫做“廢熱”)以降低生產(chǎn)成本。,如何利用生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的大量熱能?,在沸騰爐旁設(shè)置“廢熱”鍋爐，產(chǎn)生蒸汽來發(fā)電；在接觸室中設(shè)熱交換裝置，利用熱交換器來預(yù)熱反應(yīng)氣體SO2和O2。據(jù)測算，生產(chǎn)1t硫酸約需消耗100kWh的電能，而相應(yīng)量反應(yīng)物在生產(chǎn)過程中放出的反應(yīng)熱相當(dāng)于200kWh的電能。,【總結(jié)】化工生產(chǎn)過程,(1)確定化學(xué)反應(yīng)原理(2)選擇原料Zxxk(3)選擇設(shè)備和工藝流程(4)三廢處理(環(huán)境保護(hù))(5)能源的利用(綜合經(jīng)濟(jì)利益)(6)其它問題(如廠址、成本、反應(yīng)條件等問題）,【小結(jié)】(本節(jié)課重點(diǎn)),1.工業(yè)上接觸法制硫酸概括為“五個(gè)三”:三種原料:三個(gè)反應(yīng):三個(gè)生產(chǎn)過程:三個(gè)主要設(shè)備:硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)適宜條件:,硫磺(或黃鐵礦)、空氣和水,造氣、催化氧化、