工业流程早读材料.doc

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工业流程早读材料

制硫酸 反应原理 造气:S+O2==SO2 催化氧化:2SO2+O22SO3 吸收:SO3+H2O==H2SO4 98.3%的硫酸吸收。 原料选择 黄铁矿:FeS2 硫磺:S 反应条件 2SO2+O22SO3 放热 可逆反应(低温、高压会提升转化率) 转化率、控制条件的成本、实际可能性。400℃~500℃,常压。 钒触媒:V2O5 反应原理 N2+3H22NH3 放热、可逆反应(低温、高压会提升转化率) 反应条件:铁触媒 400~500℃,10MPa~30MPa 3 制纯碱 氨碱法 1、CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中 NH3+CO2+H2O==NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl 2、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑ 二、化学与资源开发利用 1. 方法 原理 天然水的净化 混凝法 混凝剂:明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等 絮状胶体(吸附悬浮物);带正电(使胶体杂质聚沉)。 杀菌:过滤后杀菌,用强氧化的无毒物质 化学软化法 硬水:含有较多的Ca2+,Mg2+的水,较少或不含的为软水。 不利于洗涤,易形成锅垢,降低导热性,局部过热、爆炸。 暂时硬度:Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的硬度。1、加热法 永久硬度:钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。 2、药剂法:纯碱、生石灰、磷酸盐 3、离子交换法:离子交换树脂,不溶于水但能与同电性离子交换 2NaR+Ca2+==CaR2+2Na+再生:CaR2+2Na+==2NaR+Ca2+ 2. 方法 原理 盐的利用 海水制盐 蒸发法(盐田法) 太阳照射,海水中的水分蒸发,盐析出。 食盐利用 电解(氯碱工业) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑ 海水提溴 吹出法 1、氯化:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2 2、吹出:空气(或水蒸气)吹出Br2 3、吸收:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 再用氯气氧化氢溴酸。 海带提碘 氧化萃取 灼烧:将海带灼烧溶解过滤 氧化:向滤液中加硫酸酸化的双氧水 萃取:用苯或四氯化碳把碘萃取出来 蒸馏:把碘和苯货四氯化碳蒸馏分离 海水提镁 具体过程 海水―――Mg(OH)2―――MgCl2―――Mg 碱(贝壳)/过滤 盐酸 干燥/电解 3.石油和煤 化工 目的 石油 分馏(常压、减压)(物理) 把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物,得到汽油(C5~11)、煤油(C11~16)、柴油(C15~18)等轻质油,但产量较低。 裂化(化学) 获得更多轻质油,特别是汽油。断链。 列解(化学) 获得重要有机化工原料:乙烯、丙稀、丁烯等。 煤 关注问题 提高燃烧热效率,解决燃烧时的污染,分离提取化学原料。 干馏 隔绝空气加热。得焦炉气(H2、CH、乙烯、CO三、 CaSiO3 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3类似 光学玻璃、耐腐蚀玻璃,不同颜色玻璃。 水泥 石灰石、黏土 硅酸二三钙铝酸三钙、铁铝酸钙 磨成粉-煅烧-加石膏等-粉磨 水硬性,用作建筑材料。 混凝土:水泥、砂子、碎石 新材料 碳化硅 SiO2,C SiC SiO2+CSiC+CO↑ 结构与金刚石相似,硬度大,优质磨料,性质稳定,航天器涂层材料。 氮化硅 高纯Si、N2 Si3N4 3Si+2N2Si3N4 3SiCl4+2N2+6H2= Si3N4+12HCl 熔点高、硬度大、化学性质稳定,制造轴承、气轮机叶片、发动机受热面。 单质硅 高纯焦炭、石英砂 Si SiO2+2CSi+2CO↑ =SiHCl3+H2 SiHCl3+H2Si+3HCl 半导体工业 金刚石 CH4 C CH4=====C(金刚石)+2H2 研磨材料 其余新材料 C60(新型贮氢材料)、超导材料等 金属材料 根据金属活动顺序表,标出金属冶炼的方法及范围: 原料 装置 原理 炼铁 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 高炉 还原剂CO的生成:C+O2==CO2 CO2+C==2CO 生铁形成:Fe2O3+3CO==2Fe+3CO 炼铝 铝土矿、纯碱、石灰、煤、燃料油 电解槽 铝土矿溶解:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 氢氧化铝析出:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 氢氧化铝脱水:2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 电解氧化铝:2Al2O34Al+3O2↑ 冰晶石(Na3AlF6)-氧化铝熔融液,少

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