第三单元硫酸工业

第三单元硫酸工业第1页，课件共16页，创作于2023年2月H2SO4SO3SO2S硫化物如FeS2SO3+H2O===H2SO4S+O2===SO2点燃4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高温H2OO2O22SO2+O22SO3催化剂△一、接触法制硫酸的化学原理[问题一]工业上采用接触法制取硫酸包含几个主要反应步骤？写出有关化学反应方程式。并说明这几个反应分别在什么设备中进行。第2页，课件共16页，创作于2023年2月二、硫酸的生产工艺三阶段三反应三设备造气接触氧化SO3的吸收SO2的制取SO3的生成硫酸的生成沸腾炉接触室吸收塔沸腾炉接触室吸收塔净化冷却第3页，课件共16页，创作于2023年2月沸腾炉接触室吸收塔第4页，课件共16页，创作于2023年2月第5页，课件共16页，创作于2023年2月第6页，课件共16页，创作于2023年2月一.造气—沸腾炉1、原料：2、设备：3、如何提高原料的利用率？5、炉气中所含的气体有：4、反应原理：硫磺(S)或黄铁矿(FeS2)沸腾炉6、炉气进入接触室之前应怎样处理？第7页，课件共16页，创作于2023年2月沸腾炉炉气原料粉碎空气除尘洗涤干燥一.造气—沸腾炉[问题二]硫铁矿在炉内燃烧,要先粉碎并采用沸腾焙烧，这对硫铁矿的燃烧有什么好处？

粉碎矿石，通过强空气流使矿石处于沸腾状态，增大硫铁矿与氧气的接触面积，加快反应速度。第8页，课件共16页，创作于2023年2月2SO2+O2===2SO3V2O54500C沸腾炉接触室沸腾炉<600C5000C4500C8500C5000C热交换器催化剂（1）反应原理（2）设备：2）接触氧化-----接触室思考：热交换器的作用是什么？第9页，课件共16页，创作于2023年2月[问题三]接触室中O2的体积分数约是SO2的1.5倍，这样做的原因是什么？[问题四]为了提高SO3的产量和产率，从理论上分析接触室中应该控制什么条件为宜，根据p34表2-3分析，说明工业生产中接触室一般控制的条件是什么，其原因是什么？增大氧气的浓度，提高二氧化硫的转化率理论：高温、高压、使用催化剂实际：4500C、常压、使用钒催化剂[问题五]在硫酸生产工艺的接触室中使用了热交换器，其作用是什么？在合成氨塔中也使用了热交换器两者作用相同吗?

把反应时生成的热，传递给需要预热的气体，并冷却反应后生成的气体第10页，课件共16页，创作于2023年2月3）.三氧化硫的吸收和硫酸的生成SO3+H2O===H2SO4(1)反应原理：(2)设备：吸收塔(3)尾气：SO2、O2、N2、少量SO3等[问题六]从接触室中出来的气体一般用什么吸收，为什么不用水吸收？吸收SO3的液体一般从塔顶喷下来，为什么?

用98.3%的浓硫酸吸收—不用水来吸收三氧化硫是为了避免产生酸雾从而降低吸收效率。第11页，课件共16页，创作于2023年2月讨论一、在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了化学反应速率知识？1、硫或黄铁矿在送入沸腾炉之前要经过粉碎。2、从沸腾炉底部鼓入强大空气流。3、二氧化硫的氧化过程中使用催化剂。4、三氧化硫的吸收采用逆流原理。5、在吸收中填入了大量瓷环。第12页，课件共16页，创作于2023年2月二、在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了化学平衡知识？1、经过净化、干燥的炉气中，氧气的含量相对要多。2、SO2、O2、SO3被冷却后，进一步在催化剂表面反应。3、选择适宜的反应温度。4、选择适宜的反应压强。第13页，课件共16页，创作于2023年2月三、硫酸工业的三废治理[问题七]从吸收塔排放的气体如果直接排入大气，会造成什么危害？工业上一般用氨水处理，试写出有关化学反应方程式。CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O（2）石灰－石膏法（1）氨水法第14页，课件共16页，创作于2023年2月硫酸工业的三废治理[问题八]沸腾炉中出来的炉渣主要含有Fe2O3，请你设计如何利用？[问题九]洗涤沸腾炉所产生的废水中含有微量硫酸和Fe3+，如何处理？写出化学反应方程式。炼铁、制造硫酸铁、氧化铁红颜料等产品用石灰处理Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O制石膏（1）在沸腾炉旁设置“废热锅炉”，产生蒸汽发电；（2）在接触室中设热交换器，预热SO2和O2

。二、能量充分利用“废热”利用：第15页，课件