硫酸工业的知识要点及要求 1、工业制硫酸的原理、原料、流程.ppt

一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程 * 硫酸工业的知识要点及要求： 1、工业制硫酸的原理、原料、流程及设备。 2、每一阶段的最佳工艺条件。掌握如何利用理论知识选择最佳工艺条件。 3、关于硫酸工业综合经济效益的讨论。 硫酸工业复习小结 一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程 主要排放 工艺要求 主要设备 主要化学反应 主要原料 吸收SO3生成硫酸 SO2氧化成SO3 SO2的制取和净化 生产阶段 黄铁矿(硫磺)、空气 98.3% 浓硫酸 ----------- 硫酸工业生产的原理 第一步： 第一步： 4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2 高 温 氧化剂： 还原剂： 氧化产物： 还原产物： O2 FeS2 Fe2O3 、SO2 Fe2O3 、SO2 如果有4摩尔的FeS2参加反应，电子转移为 摩尔。 44 硫酸工业生产的原理 第一步： SO3 + H2O H2SO4 第一步： 第二步： 第三步： 4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2 高 温 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 高温 硫酸工业生产流程动画 硫酸生产的三大设备 沸 腾 炉 接 触 室 吸 收 塔 沸 腾 炉 主要排放 工艺要求 吸收塔 接触室 沸腾炉 主要设备 SO3 +H2O =H2SO4 催化剂 2SO2+O2 2SO3 400-500℃ 高温 4FeS2 +11 O2 ==== 2Fe2O3 + 8SO2 主要化学反应 主要原料 吸收SO3生成硫酸 SO2氧化成SO3 SO2的制取和净化 生产阶段 黄铁矿(硫磺)、空气 98.3% 浓硫酸 矿石粉碎 炉气净化 ----------- 矿渣、矿尘、洗涤液 -------- 一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程 接 触 室 讨论１、 SO2转化成SO3的反应特点是什么？第二生产阶段的反应条件是什么？为什么采用这个条件呢？ 反应条件： 反应特点：可逆反应；正反应为放热的、气体体积缩小的反应 催化剂的活性、反应速率、平衡转化率、设备以及能耗等 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g); △H=-?196.6kJ/mol 催化剂 高温 低温、 高压、 催化剂 400-500℃、 常压、 　　练习1、CuFeS2是黄铁矿的另一成分，煅烧时转化为 CuO 、Fe2O3 和SO2，由硫酸 厂沸腾炉排出的矿渣中含有CuO 、Fe2O3 和CuSO4（ CuSO4由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表） 沸腾炉温度/ ℃ 600 620 640 660 矿渣中CuSO4的 质量分数/% 9.3 9.2 9.0 8.4 已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解，请用平衡移动原理分析硫酸铜的质量分数随温度升高而降低的原因 ？ 　　因为SO2转化为SO3的反应是可逆的，随着温度升高，平衡向生成SO2的方向移动，所以升温， SO3的含量减少， CuSO4的含量也随之减少。 主要排放 工艺要求 吸收塔 接触室 沸腾炉 主要设备 SO3 +H2O =H2SO4 催化剂 2SO2+O2 2SO3 400-500℃ 高温 4FeS2 +11 O2 ==== 2Fe2O3 + 8SO2 主要化学反应 主要原料 吸收SO3生成硫酸 SO2氧化成SO3 SO2的制取和净化 生产阶段 黄铁矿(硫磺)、空气 98.3% 浓硫酸 矿石粉碎 炉气净化 用两层催化剂 用热交换器 ----------- 矿渣、矿尘、洗涤液 -------- 吸 收 塔 主要排放 工艺要求 吸收塔 接触室 沸腾炉 主要设备 SO3 +H2O =H2SO4 催化剂 2SO2+O2 2SO3 400-500℃ 高温 4FeS2 +11 O2 ==== 2Fe2O3 + 8SO2 主要化学反应 主要原料