人教版本化学选修2课题1（化学生产过程中的基本问题）课件.ppt

走进化学工业 课题1 化工生产过程中的基本问题 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. (1)较高的温度(400~5000C) (2)常压 (3)催化剂 化工生产过程中应考虑的问题： (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。 * 浓硫酸 水 不断搅拌 吸水 脱水 强氧化 复习回顾： 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） （二）硫酸工业生产的原理 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) （二）硫酸工业生产的原理 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 （三）工业制硫酸的主要流程 二、生产中原料的选择 1、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。 硫酸生产反应式 S (s)+ O2 (g) SO2(g) 高 温 SO3(g)+ H2O(l) H2SO4(l) 第一步： 第二步： 第三步： 以硫磺为原料: 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3(g) 催化剂 加 热 (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 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? 2、工业生产硫酸的基本过程 沸腾炉 接触室 吸收塔 3、硫酸工业生产的三个主要设备 SO2 O2 沸腾炉 炉气 矿渣 空气 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？ 粉碎黄铁矿是增大矿石跟空气的接触面积，加快反应速率并使之充分燃烧； 通强大的空气流是为了使黄铁矿充分燃烧，同时增大廉价易得的反应物浓度，可以是较贵重的原料得以充分利用。 不纯净，炉气中除SO2 还含有O2、N2、H2O和一些杂质。 接触室 低温的SO2 、O2 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。 吸收塔 SO3 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。 三、生产中反应条件的控制 复习回顾： 1、影响化学反应速率的因素有哪些？ 指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的