化工生产过程中的基本问题(第1课时).pptVIP

江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣 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______倒入____中，并________。 (2)化学性质： 浓硫酸具有酸性、______性、______性和______性。 * 第一章 走进化学工业 第一节 化工生产过程中的基本问题 第1课时 选修2 化学与技术 走进化学工业 浓硫酸 水 不断搅拌 吸水 脱水 强氧化 复习回顾： 化工生产过程中的基本问题 一、依据化学反应原理确定生产过程 （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. 这些物质能直接得到H2SO4吗?若不能，那么要经过哪些中间产物才能变成硫酸? 硫磺、黄铁矿（FeS2） 以硫磺为原料 第一步：造气 S (s)+ O2 (g) SO2(g) 点燃 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3(g) 催化剂 加 热 第二步：催化氧化 第三步：吸收 SO3(g)+ H2O(l) H2SO4(l) 以黄铁矿（FeS2）为原料 第一步：造气 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3(g) 催化剂 加 热 第二步：催化氧化 第三步：吸收 SO3(g)+ H2O(l) H2SO4(l) 生产过程：造气 催化氧化 吸收 造气 制（SO2） 净化、干燥 催化反应室400~500℃ 常压、催化剂 吸收塔 稀释室 贮存室 SO3 空气 SO2 发烟硫酸 98%硫酸 98%硫酸 水 （二）工业制硫酸的主要流程 （三）工业制硫酸的主要过程 沸腾炉 接触室 吸收塔 硫酸工业生产的三个主要设备 SO2 O2 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 高温 主要反应： 主要设备： 沸腾炉 1 . 二氧化硫的制取和净化 炉 气 SO2 O2 N2 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 废渣的利用： 炼铁、制造水泥、制砖、提炼贵重金属 黄铁矿 空气 炉渣 炉气 思考：从沸腾炉出来的SO2气体是否纯净？ 思考：黄铁矿为什么要粉碎？为什么要通入强大空气流？ 不纯净，炉气中除SO2 还含有O2、N2、H2O和一些杂质。 2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫 接触室 （转化器） 400-500℃　V2O5 2SO2(g) + O2 (g) 　　　　2SO3 (g) 主要反应： 主要设备： 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。 思考：接触室中热交换器的作用是什么？从接触室出来的气体成分是什么？ 热交换器的作用是在SO2接触氧化时，用放出的热来预热即将进入接触室发生反应的SO2 和空气，这样可以充分利用热能，节约燃料。 3 . 三氧化硫的吸收和硫酸的生成 吸收塔 SO3 + H2O = H2SO4 主要反应： 主要设备： 吸收塔 SO3 发烟硫酸 思考：吸收SO3为什么不用水或稀硫酸，而要用98.3%的浓硫酸？浓硫酸为什么必须从塔顶喷下？ 因为用水或稀H2SO4溶液做吸收剂容易形成酸雾且吸收速率慢； 液体由上向下流，气体由下向上升，两者在逆流过程中充分反应。 二、生产中原料的选择 硫酸生产中的三种原料： 硫磺或黄铁矿、空气、水 思考： （1）为什么早期我国是以黄铁矿为原料制硫酸？ 早期黄铁矿储存量比较大，而天然硫磺资源缺乏，又难以从国外购进，并且那时对环境保护不够重视。 （2）为什么不主张用黄铁矿（主要成分FeS2） 作为原料生产硫酸? 硫磺制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程短，设备简单，三废治理量小，劳动生产率高，易于设备大型化，从而降低成本。 H2SO4 SO3 SO2 S FeS2 H2O O2 O2 O2 V2O5 概括为：三个阶段，三个方程，三个设备，三种原料 小结