高中化学硫酸的工业.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,高中化学硫酸的工业,优选高中化学硫酸的工业,硫酸的工业制法,高考要求,1,、了解硫酸工业的原理、流程及设备,2,、理解硫酸工业的效益问题,3,、理解物质转化率的问题,1,：矿石粉碎,增加与空气接触面积,增大反应速率,2,：强大空气流,矿粒 吹起,与空气接 触充分,氧气 充分,增大反 应速率,矿石利 用率高,矿石利用率高,沸腾炉里的原料准备,黄铁矿,（,FeS,2,),空气,（,O,2,N,2,等）,矿渣,（,Fe,2,O,3,),炉气,（,SO,2,N,2,O,2,H,2,O,等）,燃烧,沸腾炉的反应,沸腾炉,沸腾炉,除尘,洗涤,干燥,除去矿尘,除去,As,Se,化合物,除去水,防止催化,剂中毒,损坏设备,不利生产,炉气净化及目的,（,SO,2,、,H,2,O,N,2,、,O,2,杂质）,炉气的净化和接触室的反应,接触室,SO,2,、,SO,3,、,N,2,、,O,2,净化后的炉气,炉气,（,SO,2,、,N,2,、,O,2,）,热交换器,接触室生产条件,1,：过量的空气,提高,SO,2,转化率,2,：,400500,度,3,：常压,4,：,V,2,O,5,作催化剂,加快反应速率,催化剂的活性,接触室,接触室,低温,SO,2,O,2,高温,SO,2,O,2,SO,3,SO,2,O,2,SO,3,的吸收和硫酸的生成,SO,3,N,2,O,2,SO,2,吸收塔,发烟硫酸,尾气（,SO,2,O,2,N,2,),SO,3,的硫酸溶液,加水或稀硫酸,各种浓度的硫酸,吸收塔,吸收塔,硫酸工业生产流程动画,硫酸的工业生产,沸腾炉,接触室,吸收塔,净化,冷却,三个生产原理,三原理,1,、平衡移动原理：选择适当且合理的反应条件。,2,、热交换原理：充分地利用热量，提高经济效益。,3,、逆流原理：提高吸收效率。,硫酸工业三废的处理,1,、尾气吸收,SO,2,+2NH,3,+H,2,O=(NH,4,),2,SO,3,(NH,4,),2,SO,3,+H,2,SO,4,=(NH,4,),2,SO,4,+SO,2,+H,2,O,2,、污水处理,Ca(OH),2,+H,2,SO,4,=CaSO,4,+2H,2,O,3,、废渣的处理：主要是回收利用，制造水泥、砖，还可以 用含铁量高的炉渣进行炼铁。,硫酸工业的生产原理及综合效益,生产规模和厂址选择,(1),讨论思路,(2),生产规模和厂址选择,1,、是否有市场需求,2,、是否接近原料供应地,3,、土地供应是否充足,4,、水源是否充足,5,、能源是否充足且廉价,6,、交通运输是否方便,7,、能否达到环境保护要求,5、能源是否充足且廉价,(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2+H2O,1、了解硫酸工业的原理、流程及设备,(2)生产规模和厂址选择,3、废渣的处理：主要是回收利用，制造水泥、砖，还可以 用含铁量高的炉渣进行炼铁。,SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3,SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3,SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3,化合物中元素的损失率该化合物的损失率,它们水源、能源充足，交通便利。,7、能否达到环境保护要求,如：FeS22H2SO4；,Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O,1、平衡移动原理：选择适当且合理的反应条件。,尾气（SO2,O2,N2),2t65%(100%-1.,SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3,3、土地供应是否充足,例：有,A,、,B,、,C,、,D,四个中等城市，,它们水源、能源充足，交通便利。,它们的相对地理位置如图所示。,各城市各有其特点：,A.,城是风光,秀丽，人口稠密，土地供应紧张,的旅游城市，环保要求高，近郊有丰富的,FeS,2,资源。,B.,城,是一个新兴的工业城，已建有大型磷肥厂，土地供应充,足。,C.,城近郊有丰富的磷灰石资源，工业发达，但使用,H,2,SO,4,的工业不多，土地供应充足。,D.,城是一个古老的城,市，它的周围是重要的农业区，是大量肥料的集散地。现,拟建年产,1105 t,的黄铁矿制硫酸的工厂，厂址应选在,(,),作出上述选择的依据是,_,。,解析,：,A,城人口稠密，土地资源紧缺，环保要求高，不适,合；,C,城使用,H,2,SO,4,工业不多，运输硫酸成本较高，不适,合；,D,城是一个古老城市，土地肯定紧缺，虽然周围是重,要的农业区，但也是大量肥料的集散地，消耗硫酸不会太,多,不适合。综合考虑，权衡利弊，选择,B,城近郊最适合。,答案,：,B,B,城近郊有硫酸消耗工厂,大型磷肥厂，且避开了人口,稠密的居民区,Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O,(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2+H2O,优选高中化学硫酸的工业,燃烧1t含硫质量分数为48%的硫铁矿，在理论上能产生多少吨溶质质量分数为98%的硫酸（设还有质量分数为1.,燃烧1t含硫质量分数为48%的硫铁矿，在理论上能产生多少吨溶质质量分数为98%的硫酸（设还有质量分数为1.,SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3,解：设可制得98%的硫酸质量为X,1、了解硫酸工业的原理、流程及设备,（SO2、N2、O2）,如：FeS22H2SO4；,3、理解物质转化率的问题,1、平衡移动原理：选择适当且合理的反应条件。,与空气接 触充分,与空气接 触充分,多步反应的解题技巧和产率问题,思维延伸,多步反应的解题技巧和产率问题,(1),涉及多步反应的工业计算题常采用关系式法，,如：,FeS,2,2H,2,SO,4,；,SH,2,SO,4,。,(2),有关公式：原料利用率,(,或转化率,),化合物中元素的损失率该化合物的损失率,产品产率,物质纯度,含,FeS,2,质量分数为,65%,的硫铁矿石在煅烧的时候，有质量分数为,1.8%,的硫受到损失而混入炉渣，由这种硫铁矿,2t,可以制得溶质质量分数为,98%,的硫酸多少吨？,?,FeS,2,2H,2,SO,4,120,196,2t65%(100%-1.8%),X98%,解：设可制得,98%,的硫酸质量为,X,X=2.13 t,燃烧,1t,含硫质量分数为,48%,的硫铁矿，在理论上能产生多少吨溶质质量分数为,98%,的硫酸（设还有质量分数为,1.5%,的硫留在炉渣里）？,?,S,H,2,SO,4,32,98,1t48%(100%-1.5%),X98%,解：设理论上能产生,X,吨,98%,的硫酸,X=1.48 t,谢 谢,谢谢观看！,