依据化学反应原理确定生成过程

1、走进化学工业,化工生产过程中的基本问题,硫酸的用途,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?,硫酸的性质,(1)物理性质:硫酸是一种无色,难挥发,易溶于水的油状液体。 浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释硫酸时应该把_倒到_中,并_. (2)化学性质: 浓硫酸具有酸性,_性,_性和_性.,浓硫酸,水,不断搅拌,吸水,脱水,强氧化,(一)硫酸工业生产的原理,思考:,1. 自然界中存在的含硫的物质有哪些?,2. 这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?,依据化学原理确定生产过程,请写出有关的化学方程式!,硫酸生产反应式,(一)硫酸工业生产的原理,第一步：,第二步：,第

2、三步：,以硫磺为原料:,(造气),(催化氧化),(吸收),工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收SO3,因此:工业上制硫酸主要分 _个生产过程.,依据化学原理确定生产过程,硫酸生产反应式,(二)硫酸工业原料的选择,以FeS2为原料,思考: 为什么不主张用黄铁矿(主要成分FeS2)作为原料生产硫酸?,因此:硫酸生产中的三种原料:硫磺(或黄铁矿), 空气,和水,依据化学原理确定生产过程,硫酸生产反应式,想一想:从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生 产设备最少应分几部分?,依据化学原理确定生产过程,(三)硫酸工业生产的三个主要设备,沸 腾 炉图片,接 触 室图片,98.3%H2SO4,SO2 O2,S

3、O2 O2,SO2 O2,依据化学原理确定生产过程,阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化率_,越高,注意:工业生产中压强的选择 往往还要考虑成本和能量消耗等问题,思考:是否压强越高越好 ?,硫酸工业生产的三个适宜条件:,应选择压强:(2)常压,生产中反应条件的控制,(1)低温(4005000C) (2)常压 (3)适当过量的空气,硫酸工业生产的三个适宜条件:,2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g),生产中反应条件的控制,阅读P6表1-1,思考温度较_时,越有利于SO2转化为SO3?,注意:工业生产中反应温度的选择 往往还要考虑该温度下催化剂的活性.,思考:是否温度越低越

4、有利于SO2 转化为SO3 ?,硫酸工业生产的三个适宜条件:,低,应选择温度:(1)低温(4005000C),1. 如何处理尾气中的SO2?,2. 如何处理废水中的酸性物质?,3. 如何利用废渣和生产过程中的产生的 大量热能?,工业：,实验室：,aa,用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和.,废渣:分离后循环利用,剩下的作铺路用的 沥青或用于制砖,生产中的三废处理,能量的充分利用,硫酸生产过程中的三个化学反应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热能(工厂里把它们叫做“废热”)以降低生产成本。,在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产生蒸汽来发电；在接触室中设热交换装置。据测算，生产1t硫酸约需消耗1

5、00kWh的电能，而相应量反应物在生产过程中放出的反应热相当于200kWh的电能。,化工生产过程:,(1)确定化学反应原理 (2)选择原料 (3)选择设备和工艺流程 (4)三废处理(环境保护) (5)能源的利用(综合经济利益) (6)其它问题(如厂址，成本，反应条件等问题）,小结:(本节课重点),1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” : 三种原料: 三个反应: 三个生产过程: 三个主要设备: 硫酸工业生产的三个适宜条件: 2. 硫酸生产中的废气及废液的处理方法.,硫磺(或黄铁矿),空气,和水,造气,催化氧化,吸收,沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔,(1)低温(4005000C) (2)常压 (3)适当过量的空气,P21 3、4、8,作业