硫酸工業(yè)生產(chǎn).ppt

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1、走進(jìn)化學(xué)工業(yè)化工生產(chǎn)過程中的基本問題硫酸的用途思考:(1)自然界中有沒有天然的硫酸?(2)工業(yè)上如何制取硫酸?硫酸的性質(zhì)(1)物理性質(zhì):硫酸是一種無色,難揮發(fā),易溶于水的油狀液體。濃硫酸溶于水時(shí)會(huì)放出大量的熱。因此,稀釋硫酸時(shí)應(yīng)該把______倒到______中,并_____.(2)化學(xué)性質(zhì):濃硫酸具有酸性,______性,______性和______性.濃硫酸水不斷攪拌吸水脫水強(qiáng)氧化(一)硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理思考:1.自然界中存在的含硫的物質(zhì)有哪些?2.這些物質(zhì)要經(jīng)過哪些中間產(chǎn)物才能變成硫酸?依據(jù)

2、化學(xué)原理確定生產(chǎn)過程請寫出有關(guān)的化學(xué)方程式!硫酸生產(chǎn)反應(yīng)式S(s)+O2(g)SO2(g)高溫(一)硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)第一步：第二步：第三步：以硫磺為原料:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑加熱(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4FeS2(S)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)高

3、溫第一步：SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑加熱第二步：第三步：以FeS2為原料思考:為什么不主張用黃鐵礦(主要成分FeS2)作為原料生產(chǎn)硫酸?因此: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)過程硫酸生產(chǎn)反應(yīng)式S(s)+O2(g)SO2(g)高溫SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)第一步：第二步：第三步：以硫磺為原料:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑加熱(造氣)(催化氧化)(吸收)工業(yè)中通常用98%的

4、硫酸溶液代替水來吸收SO3想一想:從生產(chǎn)硫酸的原理看,硫酸廠中的生產(chǎn)設(shè)備最少應(yīng)分幾部分?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)備沸騰爐圖片接觸室圖片98.3%H2SO4SO2O2SO2O2SO2O2依據(jù)化學(xué)原理確定生產(chǎn)過程閱讀P6表1-2,思考壓強(qiáng)的增大,SO2的轉(zhuǎn)化率_____越高注意:工業(yè)生產(chǎn)中壓強(qiáng)的選擇往往還要考慮成本和能量消耗等問題思考:是否壓強(qiáng)越高越好?硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)適宜條件:應(yīng)選擇壓強(qiáng):(2)常壓生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制(1)低溫(400~5000C)(2)常壓(3)適當(dāng)過

5、量的空氣硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)適宜條件:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制閱讀P6表1-1,思考溫度較____時(shí),越有利于SO2轉(zhuǎn)化為SO3?注意:工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)溫度的選擇往往還要考慮該溫度下催化劑的活性.思考:是否溫度越低越有利于SO2轉(zhuǎn)化為SO3?2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)放熱催化劑硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)適宜條件:低應(yīng)選擇溫度:(1)低溫(400~5000C)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.如何利用廢渣和生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的大量熱能?工業(yè)

6、：ＳＯ２Ｃa（ＯＨ）２ＣaＳＯ３Ｈ２ＳＯ４ＳＯ２（重新利用）實(shí)驗(yàn)室：ＳＯ２＋２ＮaＯＨ＝Ｎa２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ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。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。據(jù)測算，生產(chǎn)1t硫酸約需消耗100kW·h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)

7、于200kW·h的電能。化工生產(chǎn)過程:(1)確定化學(xué)反應(yīng)原理(2)選擇原料(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:2.硫酸生產(chǎn)中的廢氣及廢液的處理方法.硫磺(或黃鐵礦),空氣,和水造氣,催化氧化,吸收沸騰爐,接觸室,吸收塔(1)低溫(400~5000C)(2)常壓(3)適當(dāng)過量的空

8、氣P213、4、8作業(yè)：實(shí)踐活動(dòng)通過查閱資料、上網(wǎng)、參觀訪問等方式進(jìn)行調(diào)查，了解一些化工廠是如何利用廢熱的。研究課題：利津石油化工廠的廢氣可否應(yīng)用于利津鳳凰熱電廠的發(fā)電燃料？