接触法制硫酸BDD3B4A5B7A8.ppt

1、,第一节 接触法制硫酸,第五单元 硫酸工业,怎样制取硫酸？,H2SO4,SO3,SO2,S,FeS2,H2O,O2,O2,O2,因为硫磺做原料成本低，污染少，所以世界上主要用硫磺制硫酸，我国由于硫磺矿产资源较少，主要用黄铁矿为原料，黄铁矿的主要成分是 FeS2 （二硫化亚铁）,接 触 法 制 硫 酸,1 . 造气,4FeS2 (s)+ 11O2(g) = 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) H= 3412 KJ/mol,高温,+2,-1,0,+3,-2,+4,-2,元素被氧化， 是还原剂； 元素被还原， 是氧化剂。 是氧化产物， 是还原产物。,铁元素和硫,二硫化亚铁,氧,三氧化二铁和二氧化

2、硫,三氧化二铁和二氧化硫,氧气,44 e,接 触 法 制 硫 酸,1 .造气,高温,主要反应：,主要设备：,思 考,使黄铁矿充分燃烧的措施,产物叫什么？含有那些成分？为什么要净化？,接 触 法 制 硫 酸,1 .造气,4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2,高温,主要反应：,主要设备：,沸腾炉(看起来象沸腾的液体),思 考,使黄铁矿充分燃烧的措施,将矿石粉碎成细小矿粒，这样跟空气接触面积大，燃烧充分，燃烧快。,从炉底通入强大空气流使矿粒与空气接触更充分，燃烧快，反应完全，提高原料的利用率。,产物叫什么？含有那些成分？为什么要净化？,接 触 法 制 硫 酸,1 . 造气,4Fe

3、S2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2,高温,主要反应：,主要设备：,沸腾炉,主 要 炉 产 气 物,SO2 O2,水蒸气,砷和硒的化合物,矿尘,使催化剂中毒,对设备和生产有不良影响,净化措施：,除尘,洗涤,干燥,N2,：二氧化硫的制取和净化,接 触 法 制 硫 酸,2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫,主要反应：,反应特点：,1、可逆反应,3、放热,4、需要催化剂,2、总体积缩小,接 触 法 制 硫 酸,2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫,主要反应：,反应条件：,理论上：低温、高压、催化剂,不同温度、压强下SO2的平衡转化率,压强 MPa,转化率%,温度0C,400,1,99.7,接 触

4、法 制 硫 酸,2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫,主要反应：,反应条件：,理论上：低温、高压、催化剂,V2O5催化剂,400-500,实际应用： 400-500、常压、V2O5催化剂,接 触 法 制 硫 酸,主要产物：,SO3、N2、SO2,热交换器的工作原理,内有许多平行的金属管道或蛇管,二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的， 接触室和接触法的名称由此而得。,反应后热的SO3蒸汽在管内自上而下流过,冷的SO2与O2混合气体在管外由下而上流过,通过管壁进行热交换,2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫,主要反应：,V2O5催化剂,400-500,：接触氧化,主要设备：,接触室 （转化器）,接

5、触 法 制 硫 酸,3 . 三氧化硫的吸收,主要反应：,主要设备：,吸收塔,SO3 (g)+ H2O(l) = H2SO4(l) H=-130.3KJ/mol,讨 论, 工业上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？, 为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫？,用 98. 3 % 的浓硫酸吸收三氧化硫,三氧化硫与水化合时，放出大量热。如用水或稀硫酸 作吸收剂时，易形成酸雾，吸收速度减慢，不利于三氧化 硫的吸收。,接 触 法 制 硫 酸,3 . 三氧化硫的吸收,讨 论,为什么硫酸厂的尾气不能直接排入大气？,如何处理尾气？,由于尾气中含有二氧化硫，如直接排入大气，会造成污染。,2NH3 + H2O + SO2 =

6、 (NH4)2SO3,用氨水吸收,(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 +H2O + SO2,化肥,回收利用, 为使SO3充分吸收，生产中采取了那些措施？,为了增大SO3和浓硫酸的接触面积，在吸收塔里填装了大量的瓷环；吸收操作采用了逆流吸收，即浓硫酸从塔顶喷下，而SO3从塔低部通入。,接 触 法 制 硫 酸 小 结,3 . 三氧化硫的吸收,三阶段,1 . 造气：二氧化硫的的制取和净化,2 . 二氧化硫接触氧化成三氧化硫,三方程,三设备 (三原理),高温,V2O5,沸腾炉(充分燃烧的措施),接触室(热交换原理),吸收塔(逆流吸收),多 步 计 算,某硫酸厂用80 % FeS2 的黄铁矿为原料制取硫酸，FeS2 的 利用率为90%，求用1000 t 黄铁矿可制得98% 的浓硫酸多少吨？,高温,V2O5,分析：,4FeS2,8SO2,8SO3,8H2SO4,FeS2,2H2SO4,得关系式：,多 步 计 算,某硫酸厂用80 % FeS2 的黄铁矿为原料制取硫酸，FeS2 的 利用率为90 %，求用1000 t 黄铁矿可制得98% 的浓硫酸多少吨？,解：设可制得98% 的浓硫酸的质量为 x,FeS2,2H2SO4,120,1