选修二第一单元课题1化学生产过程中的基本问题课件剖析.ppt

走进化学工业 1、轻者：口齿不清、视觉丧失、手足变形。 2、重者：神经失常、或兴奋、身体弯弓高叫，直至死亡。 §1.1化工生产过程中的基本问题 2、工业上如何制取硫酸? 二、工业制硫酸的基本生产原理 三个主要反应（均放热）？ 三、 生产硫酸工业流程图 四、硫酸生产过程中应注意的问题 我国早期以黄铁矿为原料，但产生的废弃物太多，处理成本高。黄铁矿储量比天然硫大，但也存在供不应求的趋势。我国天然硫资源缺乏，多需进口制硫酸，成本略高于黄铁矿制硫酸，但是它生产流程短，设备简单三废治理量小，易于设备大型化，可降低成本，所以当前以硫磺为原料生产硫酸为主。 2 、在沸腾炉内SO2气体如何制取呢？ 3、从沸腾炉里出来的气体，在进入接触室之前为什么要净化呢？ 低温(400～500℃）、常压、V2O5做催化剂 5、工业上用98％的硫酸来吸收SO3，而不是直接用水或稀硫酸做吸收剂，为什么？ 石灰水吸收法 SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O CaSO3 + H2SO4 = CaSO4 + SO2 ↑+ H2O ⑵污水处理 7、能量的充分利用 化工生产工艺流程的确定 1 依据化学反应原理确定生产过程 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） 8 如何进行硫酸生产厂址的选择？ 小 结 (本节课重点) 工业上接触法制硫酸概括为“四个三” : 三种原料: 三个反应: 三个生产过程: 三个主要设备: * * 日本作家 原田正纯 1 、“水俣病”于1953年首先在日本九州 熊本县水俣镇发生，当时由于病因不明， 故称之为水俣病！ 2、病因：由化工生产排放污水所致 ，人或其他动物食用了含有甲基汞或无机汞污染的鱼贝类，侵入脑神经细胞 而引起的一种综合性疾病，是世界上最 典型的公害病之一。 一 、该 书 写 作 背 景 二、该 病 临 床 表 现 请思考：硫酸有哪些用途？ 化肥 、农药、 医药、 钢铁 工业 、梯恩梯、 铅蓄电池…… 请思考： 1、自然界中有没有天然的 硫酸? 1 从硫酸的组成看，原料应该是自然界中存在的含 物质，如硫磺、黄铁矿（FeS2其中硫元素为-1价）等。 一、 2 从价态分析角度看，不能从硫磺 或黄铁矿直接得到硫酸，所以必须 经过中间步骤，生产硫酸的主要化 学反应过程可以分成 和 两个阶段。 可概括为： “ 四个 三 ” 即，三种原料、三个主要反应、 三个设备、 三个阶段 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 2SO2 + O2 　 2SO3 催化剂 加热 SO3 + H2O = H2SO4 或 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 高温 三种原料 ？ 硫磺 (或黄铁矿) 、空气、水 三 个 设备 三 个 阶 段 ？ 1 造气 2 催化氧化 3 吸收 造气 （制 SO2） 净化、干燥 催化反应室 吸收塔 稀释室 发烟硫酸 SO3 水 贮存室 98％硫酸 1、原料应该如何选择？ 将黄铁矿粉碎成细小的矿粒从沸腾炉上向 下落，空气由下往上升，即采取逆流原理使 其充分燃烧。 因从沸腾炉里出来炉气含有SO2 、 N2 、 水蒸气 矿尘及一些杂质如砷 硒等化合物， 杂质和矿尘都会使催化剂作用减弱或失去作 用这种现象叫催化剂中毒，水蒸气对设备和 生产也产生不良影响，因此在进行氧化反应 前炉气必须通过除尘、 冷却、 干燥等操作。 4、在SO2转化为SO3的过程里，需要什么样的反应条件？ 为什么？ 该反应为放热反应，使生产成本增加。 根据平衡移动原理，高温使转化率降低。 选择此温度范围，是因为反应速率和 SO2平衡转化率都比较高；增大气体压 强SO2的平衡转化率提高得并不多却增 加了生产成本，所以通常采用常压操作。 为避免形成酸雾并提高吸收率。 6、为保护环境，三废如何处理呢？ ⑴、尾气吸收： 硫酸生产的尾气中含有少量SO2，用石灰水或氨水吸收再用硫酸处理，这样得到的SO2含量较高，可返回用作原料或它用。 SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + SO2↑ + H2O 氨水水吸收法 硫酸工业废水中含有