第三单元硫酸工业 (2).ppt

从自然资源到化学品,第三单元硫酸工业,你知道吗？,历史上硫酸的工业制取方法：,1加热分解法,三氧化硫与水蒸气同时冷凝便得到硫酸,固体加热高温能耗大；原料来源少，价格昂贵；副产物多，产量小，不易利用；难以大规模生产等。,2氮氧化物氧化法硝化法,SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO,2NO+O2=2NO2,任务1：自然界中存在含硫的物质有哪些？根据已有知识，这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸？,拓展信息1：生产早期硫黄价格较高，且当时国内硫铁矿选矿、硫铁矿制酸工艺较为成熟。,任务2：以硫铁矿为原料,根据表格分析讨论,然后归纳选择最满意的造气方案？,提示：按照先纵后横，再综合判定的讨论程序,本反应可视为完全反应，不必考虑化学平衡的移动问题,表格中(9)确定为“常压”,是因为“高压”对反应速率的影响不大,反而会使成本提高,反应已经很快的反应不需要催化剂;,可以通过过量价廉原料,充分利用主要原料,提高经济效益,硫酸的现代工业制法接触法制硫酸,快,多,可持续,工艺条件,反应物形态:,反应的条件:,反应的装置:,热的强空气流;粉碎的矿石,煅烧(或高温);常压,沸腾炉(提供反应环境,保证反应温度),沸腾炉,炉气,原料,粉碎,空气,硫酸的现代工业制法接触法制硫酸,快,多,可持续,工艺条件,反应物形态:,反应的条件:,反应的装置:,任务3：催化阶段，根据表格分析讨论,然后归纳选择最满意的反应方案？,思考1：选用何种氧化剂将SO2氧化成SO3比较合适？,硫酸的现代工业制法接触法制硫酸,注：温度选用时选用合适范围即可,硫酸的现代工业制法接触法制硫酸,快,多,可持续,工艺条件,反应物形态:,反应的条件:,反应的装置:,氧气足量的气体原料(不断补充),400500;常压;五氧化二钒,接触室(双层催化设计),沸腾炉,炉气,原料,粉碎,空气,接触室,5000C,热交换器,催化剂,硫酸的现代工业制法接触法制硫酸,SO3+H2OH2SO4,快,多,可持续,工艺条件,反应物形态:,反应的条件:,反应的装置:,98.3%的硫酸吸收SO3,常温、常压、无催化剂,反应的装置:吸收塔(逆流吸收),任务4：吸收阶段，根据表格分析讨论,然后归纳选择最满意的吸收方案？,沸腾炉,炉气,原料,粉碎,空气,接触室,5000C,热交换器,催化剂,吸收塔,思考2：在制备过程中，有无可循环利用材料或能源？,沸腾炉,炉气,原料,粉碎,空气,接触室,5000C,热交换器,催化剂,吸收塔,SO2O2N2,硫酸的现代工业制法接触法制硫酸,硫铁矿沸腾炉焙烧产生的炉渣中含铁量大于45%，可用于炼铁及制造硫酸铁，氧化铁红颜料等产品,采用中压余热锅炉回收沸腾炉燃烧时的余热用于汽轮机发电机组，硫酸企业由消耗动力的工厂转变为供应动力的工厂,拓展信息2：20世纪90年代中后期，随着国民经济的高速发展，硫铁矿制酸已经难以满足我国的硫酸需求，此时硫黄价格大幅度回落，硫黄制酸得以重新应用。,S+O2=SO2,拓展信息3：目前硫磺低温分解磷石膏制高浓度SO2技术逐渐成熟（磷石膏是磷化工生产的最大废弃物，截止2010年全国磷石膏累计存储量已达2亿吨，利用率