《接触法制硫酸1》课件.ppt

第三单元 硫酸工业接触法制硫酸的化学原理;引 言 硫酸是化学工业中的重要产品之一。首先硫酸大量用于化肥和农药的生产，如每生产1吨的过磷酸钙要消耗360公斤硫酸，化肥生产消耗占硫酸产量的50%以上；在有机合成工业中，硫酸用于各种磺化反应和硝化反应，生产醚、酯、有机酸、也要消耗硫酸；在无机化学工业中，HF、H3PO4等的生产及K、Fe、Cu、Zn、Al的硫酸盐的生产等，都要消耗硫酸；在冶金工业中；国防工业中，如生产炸药；石油工业、染料、人造纤维、食品、电池、搪瓷、医药、机械加工工业等许多部门，都要用到硫酸。;硫酸的用途;H2SO4;接 触 法 制 硫 酸;讨 论;接 触 法 制 硫 酸;2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫;思考并解决两个问题; 因为SO2接触氧化是一个放热反应，根据化学平衡理论判断，此反应在温度较低的条件下进行有利。但是，温度较低时反应速率低，从综合经济考虑对生产不利。在实际生产中，选定4000C~5000C作为操作温度。 SO2的接触氧化也是一个气体总体积缩小的反应，表5-2的数据说明，增大气体压强，能相应提高SO2的平衡转化率，但提高得并不多。考虑到加压对设备的要求高，增大投资和能量消耗；而且，常压下4000C~5000C时，SO2的平衡转化率已经很高，所以硫酸工厂通常采用常压操作，并不加压。;热交换器的工作原理;接 触 法 制 硫 酸;;接 触 法 制 硫 酸;多 步 计 算;多 步 计 算;用三句话概括反应原理;小结：化工生产中的几个原理;逆流操作原理：化工生产中为增加物质间的相互作用，提高吸收效果，常用逆流吸收，如吸收塔中98.3%的硫酸与SO3气体逆流。为提高热交换效果，热交换器中冷热流体采用逆流。 循环操作原理：化工生产中为提高原料的转化率和利用率，常将从反应后混合物中分离出来的原料循环利用，如氨循环氧化制硝酸、从合成氨反应后混合气体中分离出氢氮原料气循环利用。 ;例1 某同学设计如下装置进行实验，模拟接触法制硫酸的反应 原理。先加热①处的硫铁矿，打开弹簧夹③，待硫铁矿开始燃 烧，移去酒精灯，加热②处催化剂，并打开弹簧夹④。回答下 列问题： 硫铁矿为硫化亚铁写出①处发??的化学反应方程式＿＿＿＿； 写出②处发生的化学反应方程式＿＿，此实验中提高SO2转化 率采取的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿；指出锥形瓶a中的现象＿＿＿； 锥形瓶b中的浓硫酸质量分数最好为＿＿＿＿，其理由是＿＿＿＿； 若将a装置删去，则在b装置后应增添＿＿＿装置，除去＿＿＿＿， 防止＿＿＿＿＿＿。 ;如何提高化工生产的综合经济效益要从三方面考虑： a、环境保护与综合利用原料 b、能量的充分利用 c、生产规模和厂址选择;硫酸工业的三废处理;废气的处理你能想到哪些方法？;①氨水吸收，再用硫酸处理 SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3 (NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O ②用Na2SO3溶液吸收，然后加热吸收液 SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3 2NaHSO3 === Na2SO3＋SO2↑＋H2O ③用NaOH溶液吸收，再用石灰乳和O2处理 SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH 2CaSO3＋O2===2CaSO4;2、废渣的利用;3、废液处理;硫酸生产过程中所涉及的三步反应的热化学方程式。 1.S(s)＋O2(g)===SO2(g);ΔH=－297 kJ/mol FeS2(s)＋O2(g) Fe2O3(s)＋2SO2(g);ΔH=－853 kJ/mol 3.SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l);ΔH=－130.3 kJ/mol