生产中原料的选择.ppt

走进化学工业 日本作家原田正纯 第一节化工生产过程中的基本问题 硫酸是一种重要的化工原料用途十分广泛 请思考 1 自然界中有没有天然的硫酸 2 工业上如何制取硫酸 依据化学原理确定生产过程 黄铁矿 主要成分FeS2 硫磺 或4FeS2 11O22Fe2O3 8SO2 SO3 H2O H2SO4这些反应均为放热反应 S O2 SO2 点燃 高温 请思考 制硫酸主要分哪几个阶段呢 远观硫酸工厂图片 视频 走进硫酸工厂 硫酸工业流程图 1原料应该如何选择 2造气出来的气体为什么要进行净化和干燥呢 3在SO2催化氧化时为什么选择在低温 400 500 常压催化剂条件下 4工业上用98 浓硫酸吸收SO3为什么不用水或者稀硫酸呢 5生产中的三废如何进行处理呢 尾气吸收 用石灰水或氨水吸收再用硫酸处理 这样得到的SO2含量较高 可返回用作原料或它用 石灰水吸收法SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2OCaSO3 H2SO4 CaSO4 SO2 H2O 氨水水吸收法 SO2 2NH3 H2O NH4 2SO3 H2O NH4 2SO3 H2SO4 NH4 2SO4 SO2 H2O 污水处理 硫酸工业废水中含有硫酸 常用石灰乳中和 Ca OH 2 H2SO4 CaSO4 2H2O 废渣的利用 炼铁 制水泥 制砖或提炼有色金属 6 能量的充分利用 据测算生产1t硫酸大约消耗100kW h的电能 生产1t硫酸放出的热量相当200kW h的电能 请讨论如何利用这些剩余能量呢 设置热交换装置 预热即将参加反应的SO2和O2 设置蒸汽锅炉进行发电 建洗浴中心 创造经济效益 7 如何进行硫酸厂址的选择 远离水源和河流的上游 以免污水污染水源 3 远离居民区盛行风向的上风地带 以免烟尘和有害气体污染城镇的水源和大气 4 还要要对原料 水源 能源 土地供应 市场需求 交通 环境保护等因素进行综合性和系统性的研究 因硫酸不便贮存和运输 建在靠近硫酸消费中心的地区 考虑与化肥厂 电池厂 医药厂等联合办厂可节约其它化工产品成本 化工生产工艺流程的确定 1确定生产过程2选原料3选择设备 工艺流程4三废处理 环境保护 5能源的利用 综合经济利益6考虑 厂址 成本 反应条件 案例 讨论在以下条件下你认为M城市该不该建硫酸厂 M城市郊区有丰富的黄铁矿资源水源能源充足交通便利 M城市消耗硫酸的工业不多 而远离它的N城市是一个消耗硫酸很多的城市 城市是一个美M丽的旅游城市 土地价格业贵 污染环境 破坏旅游资源 答案 不应该在M城市建硫酸厂 1 治理 三废 保护环境最主要的方法是 A 减少污染严重的工厂B 把 三废 深埋C 提高认识D 变废为宝 综合利用 课堂训练 2 2011年泰安月考 造气阶段出来的炉气必须经过净化处理 其正确过程是 A 洗涤 干燥 除尘B 干燥 除尘 洗涤C 除尘 洗涤 干燥D 除去硒和砷的化合物 C D 3 2011年南京质检 接触法制硫酸中 进入接触室的气体必须净化 干燥 其主要原因是 A 防止催化剂中毒B 提高反应效率C 提高SO2的转化率D 防止环境污染 A 4以黄铁矿为原料生产硫酸工业流程如下图所示 黄铁矿 空气 高温 废渣 CO 高温 金属单质M 混合气体 操作 a b 催化反应室 气体c 吸收塔 发烟硫酸 稀释室 贮存室 d 98 硫酸 在造气阶段生成SO2的化学方程式 写出反应 的化学方程式 请写出下列操作及所加物质名称ab 写出催化反应室中发生反应的条件 可在催化反应室中设置热交换装置的目的是 d 预热即将参加反应的SO2和O2 降低生成物SO3