化工生产流程.pptx

第2讲 化工生产流程;一、常见物质的工业制备方法 1.钠、镁、铝的冶炼：常用电解法，如工业上炼铝的化学方 程式为______________________________。 2.漂白粉的制备：化学方程式为 _____________________________________。 3.制晶体硅：化学方程式为_____________________________ (制得粗硅)。;4.合成氨：化学方程式为_____________________。 5.氯碱工业：离子方程式为____________________________。 6.接触法制硫酸：FeS2→___→___→H2SO4。 ;二、化工生产中反应条件的控制 1.调节溶液的pH：常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀 （1）若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+，可加入______________ ___________等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。 （2）已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：;2.工业合成氨反应条件的选择 （1）压强：加压可_____反应速率，同时可提高N２、H２的 转化率。但增压受到动力、设备条件制约，结合实际生产 条件，只能适当增压。一般为 ____________________。 （2）温度：生产中既要保证N２、H２的转化率，又要保证较 快的反应速率，选择的温度为_______左右，且在该温度时 催化剂活性最大，催化效率最高。 （3）催化剂：催化剂只改变反应速率，不会影响平衡移动，但使用了催化剂可以使合成氨生产在较低温度下达到较高速率。 ;三、化工生产中常用的分离方法 1.除去KNO3中的少量NaCl可用___________________的方法。 2.除去NaCl中的少量KNO3可用___________________的方法。 3.依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用 _____方法。;一、物质制备类化工生产流程题的必备知识 1.熟悉常用的操作方法及其作用 （1）对原料进行预处理的常用方法及其作用。 ①研磨——减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。 ②水浸——与水接触反应或溶解。 ③酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。;④灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。 ⑤煅烧——改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。;（2）常用的控制反应条件???方法。 ①调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点： a.能与H+反应，使溶液pH增大； b.不引入新杂质。 例如：若要除去Cu2+中混有的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。;②控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。 ③控制压强。改变速率，影响平衡。 ④使用正催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间。 ⑤趁热过滤。防止某些物质降温时析出。 ⑥冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。;2.熟悉中学化学中出现的重要的化工生产的生产原理、工艺设计原理、相关思想、知识细节等；如工业合成氨、金属的冶炼、海水的开发利用、化石燃料的综合利用等。 ;二、提纯类化工生产流程题的必备知识 1.明确常用的提纯方法 （1）水溶法：除去可溶性杂质。 （2）酸溶法：除去碱性杂质。 （3）碱溶法：除去酸性杂质。 （4）氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。 （5）加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。 （6）调节溶液的pH法：如除去酸性铜溶液中的Fe3+等。;2.明确常用的分离方法 （1）过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 （2）萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 （3）蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。;（4）冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。 （5）蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。 （6）冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。;3.物质分离、提纯的原则 （1）不增：不引入新的杂质。 （2）不减：不减少被提纯物。 （3）易分离：被提纯物与杂质容易分离。 （4）易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成状态。 4.物质分离、提