第三單元 硫酸工業(yè)

第三單元硫酸工業(yè)第一頁，共十五頁，2022年，8月28日接觸法制硫酸第二頁，共十五頁，2022年，8月28日思考1、工業(yè)制硫酸的原料有哪些？如何選擇？2、工業(yè)制硫酸分幾個階段？每個階段的反應(yīng)原理是什么？用到什么典型設(shè)備？3、工業(yè)制硫酸生產(chǎn)流程？生產(chǎn)中原料選擇早期黃鐵礦在儲量比較大，而天然硫磺礦資源缺乏，又難以以從國外購進(jìn)，并且，那時對環(huán)境保護(hù)也不夠重視。為什么早期我國是以黃鐵礦為原料制硫酸？第三頁，共十五頁，2022年，8月28日4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

高溫硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理SO3+H2OH2SO4第一步：造氣第二步：接觸氧化第三步：三氧化硫的吸收2SO2+O22SO3催化劑加熱S+O2SO2

點(diǎn)燃生產(chǎn)流程：造氣→催化氧化→吸收第四頁，共十五頁，2022年，8月28日硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動畫硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻第五頁，共十五頁，2022年，8月28日空氣爐氣思考：從沸騰爐出來的氣體SO2是否純凈？礦渣沸騰爐思考：黃鐵礦為什么要粉碎？為什么通入強(qiáng)大的空氣流？燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料？第六頁，共十五頁，2022年，8月28日思考：接觸室中熱交換器的作用?從接觸室出來的氣體成分是什么？催化劑：五氧化二礬（V2O5）溫度：400至500攝氏度壓強(qiáng)：常壓接觸室溫度：400～500℃催化劑活性較高壓強(qiáng)：設(shè)備、成本和能源消耗（增大壓強(qiáng)SO2的轉(zhuǎn)化率提高不大）思考：適宜條件的選擇第七頁，共十五頁，2022年，8月28日思考：吸收三氧化硫?yàn)槭裁床挥盟拖×蛩?，而?8.3%的濃硫酸？濃硫酸為什么必須從塔頂噴下？吸收塔第八頁，共十五頁，2022年，8月28日討論一、在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中哪些地方涉及到了化學(xué)反應(yīng)速率知識？1、硫或黃鐵礦在送入沸騰爐之前要經(jīng)過粉碎。2、從沸騰爐底部鼓入強(qiáng)大空氣流。3、二氧化硫的氧化過程中使用催化劑。4、采用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫。5、三氧化硫的吸收采用逆流原理。√√√√第九頁，共十五頁，2022年，8月28日二、在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中哪些地方涉及到了化學(xué)平衡知識？1、經(jīng)過凈化、干燥的爐氣中，氧氣的含量相對要多。2、SO2、O2、SO3被冷卻后，進(jìn)一步在催化劑表面反應(yīng)。3、選擇適宜的反應(yīng)溫度。4、選擇適宜的反應(yīng)壓強(qiáng)。√√√√第十頁，共十五頁，2022年，8月28日(1)SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2OCaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O(2)SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3

（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2↑+H2OCa（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2O制石膏黃鐵礦礦渣可用來制造水泥、磚和煉鐵等。三、“三廢”處理2、污水處理

3、廢渣處理1、尾氣（SO2）吸收第十一頁，共十五頁，2022年，8月28日

A、B、C、D四地的地理位置如圖，交通均較為便利，其他地理?xiàng)l件如下：A地是風(fēng)景旅游城市；B地是硫酸消費(fèi)中心；C地有較為豐富的黃鐵礦資源；D地有少量的硫酸消費(fèi)。硫酸廠址應(yīng)選擇在。五、生產(chǎn)規(guī)模：一般要求較大規(guī)模廠址選擇：靠近硫酸消費(fèi)中心的地區(qū)，避開人口稠密的居民區(qū)和環(huán)境保護(hù)要求高的地區(qū)。（1）在沸騰爐旁設(shè)置“廢熱鍋爐”，產(chǎn)生蒸汽發(fā)電；（2）在接觸室中設(shè)熱交換器，預(yù)熱SO2和O2

。四、能量充分利用第十二頁，共十五頁，2022年，8月28日練習(xí)

1、在密閉容器中，一定條件下，進(jìn)行如下反應(yīng)：NO（g）+CO（g）0.5N2（g）+CO2（g）H=-373.2kJ/mol，達(dá)到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是（）A、加催化劑同時升高溫度B、加催化劑同時增大壓強(qiáng)C、升高溫度同時充入N2D、降低溫度同時增大壓強(qiáng)B第十三頁，共十五頁，2022年，8月28日2、在新制的氯水中存在平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，若向氯水中投入少量碳酸鈣粉末，溶液中發(fā)生的變化是（）A、C（H+）減小，HClO濃度減小B、C（H+）增大，HClO濃度增大C、C（H+）減小，HClO濃度增大D、C（H+）增大，HClO濃度減小C第十四頁，共十五頁，2022年，8月28日3．對于接觸法制硫酸的生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要理由兩者都正確的是()A．硫鐵礦燃燒前需要粉碎，因?yàn)榇髩K的硫鐵礦不能燃燒B．三氧化硫的吸收采取逆流的形