化学选修化学与技术专题2第三单元硫酸工业.pptx

第三单元硫酸工业; ;学习目的

1.掌握接触法制硫酸的化学原理。

2.理解硫酸的生产工艺和几个典型设备。

3.认识环保的重要性，理解硫酸工业“三废”治理的办法。;课前自主学案;第二步:二氧化硫的催化氧化.化学方程式为:;二、硫酸的生产工艺

1．硫磺或硫铁矿的燃烧

从硫铁矿制造二氧化硫,是先将___________,放在___________中,从该炉下部通入空气,在高温下鼓入炉中的______把矿石小颗粒扬起,呈沸腾状燃烧氧化.;硫铁矿沸腾焙烧得到的炉气中除了含有二氧化硫外,还含有多个杂质.这些杂质有的使____________

_____,有的对反映设备有_____作用,有的使制得的硫酸______.因此,从沸腾焙烧炉出来的高温炉气需要通过____、__________.焙烧工序产生的矿渣和粉尘,经冷却增湿后,被送到钢铁厂作为_____原料.;2．二氧化硫的催化氧化

精制得到的炉气补充空气后送入装有_______的接触室,氧化生成三氧化硫.二氧化硫的催化氧化是一种放热的_____反映.反映在_______左右进行,有助于钒催化剂发挥催化作用.

3．三氧化硫的吸取

三氧化硫进入吸取塔后用___________吸取,得到浓硫酸或发烟硫酸.不用水来吸取三氧化硫是由于___

____________________________.;思考感悟

1.假如你是化工专家,为提高

的转化率,会采用哪些措施?;三、硫酸工业的三废治理

1.废渣:硫铁矿沸腾焙烧产生的炉渣中含铁量不不大于45%,能够用于_______________、_____________

等产品.

2.废液:用水洗涤、净化沸腾焙烧炉的炉气,产生废水.废水中重要含有__________、______、_____、

______等,普通用_____中和硫酸,形成的_________

_________能够吸附重金属离子使污水净化.;3．废气:由吸取塔排出的尾气中二氧化硫的含量如果超出500μL·L－1,就要加以解决后才干排出.解决的办法之一是____________________.;【提示】(1)吸取塔排出尾气中的二氧化硫惯用氨-酸法吸取,即用氨水吸取尾气中低浓度的二氧化硫生成亚硫酸氢铵,然后再用浓硫酸解决,生成二氧化硫和硫酸铵.

SO2＋NH3＋H2O===NH4HSO3

SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3

2NH4HSO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋2SO2↑＋2H2O

(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O

产生的二氧化硫可通过干燥重新用于制硫酸,也可经干燥后制成液态二氧化硫产品,硫酸铵作化肥.;(2)用石灰解决洗涤炉气所??生废水的反映：

先中和硫酸:Ca(OH)2＋H2SO4===CaSO4↓＋2H2O;后与Fe3＋反映:

3Ca(OH)2＋Fe2(SO4)3===3CaSO4↓＋2Fe(OH)3↓;

Fe(OH)3絮状沉淀能够吸附废水中的重金属离子,从而净水。;课堂互动讲练;2．三反映：;(1)化学平衡原理:增大反映物浓度、增大反映物间接触面积,能提高反映速率并使化学平衡向正反映方向移动,以充足提高原料运用率.

(2)热交换原理:在接触室中生成的热量通过热交换器,传递给进入接触室的需要预热的混合气体,为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸取发明了有利条件.

(3)逆流原理:液体由上向下流,气体由下向上升,两者在逆流过程中充足反映.

5．二氧化硫接触氧化适宜条件

常压、较高温度(400～500℃)和催化剂;在硫酸的工业制法中,下列生产操作与阐明生产操作的因素两者都对的的是()

A．硫铁矿燃烧前需将矿石粉碎,这样易于向沸腾炉中投料

B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥,由于炉气中的杂质易与SO2反映

C．SO2氧化为SO3时需使用催化剂,这样可提高SO2的转化率

D．接触室的反映温度控制在400～500℃,由于在这个温度范畴内,反映速率和SO2的转化率都比较抱负,且催化剂的活性也较高;【解析】题中所提到的对硫酸工业采用的方法叙述都是对的的.但硫铁矿进入沸腾炉之前粉碎的因素是为了增大矿粒与空气的接触面积,使其燃烧得更快、更充足,从而提高硫铁矿的运用率;从沸腾炉出来的炉气必须净化、干燥的目的是由于炉气中的某些杂质气体会使接触室中的催化剂中毒,使催化剂丧失活性,同时避免炉气中的水蒸气和SO2生成酸而腐蚀管道;SO2转化为SO3时使用催化剂是为了缩短达成平衡的时间,但它并不能影响化学平衡的移动,并不影响SO2的转化率;接触室控制反映的温度在400～500℃,这是综合考虑了催化剂活性、反映速率及SO2的转化率等因素而拟定的,故D项对的.;【答案】D

【点评】本题考察的是接触法制硫酸的生产过