接触法制硫酸之三.ppt

第五单元硫酸工业 第一节接触法制硫酸 思考讨论1 焙烧黄铁矿的炉子为什么叫沸腾炉 黄铁矿为什么要粉碎 为什么通入强大的空气流 燃烧黄铁矿为什么不要多加燃料 1答4FeS2 s 11O2 g 2Fe2O3 s 8SO2 g H 3412kJ mol黄铁矿燃烧反应是放热的 故燃烧的黄铁矿不需要多加燃料 扩大反应物的接触面 通入强大的空气流可以加快反应 提高原料利用率 2 为什么通入接触室的混全气体必须净化 怎样净化 净化后气体成分是什么 思考讨论3 接触室中热交换气的作用是 4 从接触室出来的气体成分是 原因是 3答 热交换气中冷热气体的流向是相反的 冷的气体SO2 O2 N2被预热 而热的气体 SO3 SO2 O2 N2 被冷却 这种方式能够节约能源 在工业生产中广泛采用 4答 二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应是可逆反应 因此从接触室出来的气体为三氧化硫 二氧化硫 氧气和氮气的混合气 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 196 6KJ mol的反应特点 板书 反应特点 1 可逆反应2 总体积缩小3 放热4 需要催化剂 1 设备A是 在A中进行的反应方程式是 处通人或放出的物质是 2 设备B是 在B中进行的反应方程式是 处放出的物质是 不同温度下SO2的平衡转化率 图中纵坐标表示转化率 原料气成分 体积分数 SO27 O211 N282 压强0 1MPa 压强对SO2平衡转化率的影响 原料气成分 体积分数 SO27 O211 N282 SO2接触氧化是一个可逆的放热反应 理论上在温度较低的条件下进行最为有利 但是温度较低时催化剂活性不高 反应速率低 从综合经济效益考虑对生产不利 所以生产中选择400 500 同时该反应又是一个总体积缩小的气体反应 增大压强 SO2的转化率能提高 但SO2的平衡转化率提高的并不多 若加压必增加设备的耐压力 增大投资和能量消耗且在常压下和400 500 时S02的平衡转化率已经很高 故通常采用常压 讲述 选择适宜的生产条件这一过程告诉我们 做任何事都必须从实际出发 把理论与具体实践相结合 不唯上 不唯书 只唯实 启发 SO2的催化氧化是工业生产硫酸的重要环节 请同学展开想像的翅膀 设想若你是一名工程师 未来在生产条件上将做哪些改进 思考讨论5 吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸而用98 3 的浓硫酸 浓硫酸为什么必须从塔顶喷下 5答 三氧化硫与水反应 放出大量的热 用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸雾 酸雾的形成不利于气体三氧化硫被进一步吸收 吸收速度慢 且吸收不完全 98 3 的浓硫酸从塔顶淋下 气体由下往上 流向相反 充分接触 吸收更完全 由此看来工业生产上特别重视生产的速度及原料的利用率 6 接触法制硫酸分几个阶段 有几个重要反应 几种典型设备 几种净化方式 几个地方运用逆流原理 几个地方采用了加快反应的措施 几个地方采用了充分利用原料的措施 工业制硫酸的主要内容可简单归纳为以下几句话 三种原料矿 空 水 三大原理来分析 硫酸制备三方法 反应原理三句话 三大设备炉 室 塔 接触之前三除杂 生产过程三段分 依据原理来进行 主要设备各对应 化学反应三方程 接触法制硫酸习题精选1 我国在接触法制硫酸过程中 普遍采用制SO2的方法是 A 燃烧硫B 燃烧Fe2S3C 燃烧FeS2D 燃烧CuFeS22 从沸腾炉中出来的炉气中含有能使催化剂中毒的物质是 A SO2B N2C 砷化物D 水蒸气3 接触法制硫酸的尾气中含有的大气污染物是 A H2SB CO2C SO3D SO24 在接触法制硫酸过程的各步反应中 等物质的量的反应物发生电子转移最多的是 A FeS2B O2C SO2D SO3 C C D A 5 98 3 的浓硫酸 密度1 84g cm3 的物质的量浓度为 A 1 84mol LB 9 8mol LC 12mol LD 18 4mol L6 接触法制硫酸时 由沸腾炉导出的炉气必须经除尘 洗涤 干燥等净化过程 其理由是 A 杂质与矿尘会使催化剂中毒B 水蒸气对设备和生产有不良影响C 可提高原料的利用率D 可制取浓硫酸7 在4FeS2 11O2 2Fe2O3 8SO2的反应中 被氧化的元素是 A 只有铁B 只有硫C 铁和硫D 氧和铁 D A B C 8 在O2中灼烧0 40g硫和铁的化合物 使其中的硫全部转化为SO2 把这些SO2全部氧化并转化为H2SO4 这些硫酸与20mL 0 50mol LNaOH溶液完全中和 则原化合物中硫的质量分数为 A 30 B 36 4 C 40 D 53 3 9 在FeS2 SO2的转化过程中 每转移1mol电子时产生SO2的体积是 折算为标准状况 A 0 51LB 4 07LC 16 3LD 22 4L B C 练习题 燃烧1吨含二硫化亚铁90 的黄铁矿 在理论上能生产多吨98 的硫酸 设有1 5 的硫留在炉渣里 解析 由工业生产硫酸的反应方程式