高三化学走进化学工业.ppt

专题十三 走进工业化学,选修2化学技术 参考资料导学大课堂,课标导航,1、了解化工生产过程中应注意的基本问题及解决方法； 2、了解接触法制硫酸、合成氨工业及生产纯碱的化学原理、原料、主要反应、设备及流程，体会化学反应原理在实际化工生产过程中的应用； 3、通过化工生产巩固化学反应速率和化学平衡知识，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。,一、化工生产中的基本问题,1、依据化学 反应原理确定生产过程 化工生产是以 为依据，以 为基础的。任何生产的完成都要符合 。 对于某一具体的化工产品，研究生产过程要从产品的化学 和 考虑，来确定原料和生产路线。,化学反应原理,实验室研究,化学反应规律,组成 性质,一、化工生产中的基本问题,工业上制硫酸的基本生产原理为： （1）以硫或黄铁矿为原料生产SO2： 。 。 (2)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3： 。 （3）三氧化硫转化为硫酸： 。,均为放热反应,设备?,2、生产中反应条件的控制,在硫酸生产工艺中，选择 作为操作温度，因为在这个温度范围内，反应 和 都比较理想。同时增大气体压强SO2的平衡转化率提高得 ，所以硫酸厂通常采用 操作。,400500,速率,SO2的转化率,并不多,常压,3、生产中三废的处理,近年来，环境保护条件提升到首先要考虑的因素，所以，预处理及生产过程中产生的 、 、 （三废）情况及处理成本,往往成为是否采用该工艺的决定因素。三废处理或将三废消灭于生产过程中是近年来化工技术的发展方向之一。,废气,废水 废渣,3、生产中三废的处理,除在设计工艺与选择原料时应优先考虑 因素外，创造性地使用废料变为生产原料、实验废弃物的零排放应当是 的目标之一。如硫酸生产中尾气中含有少量 ，可用 吸收，使其生成 ，然后再用 处理，生成 和 ，方程式为 ，这样得到的SO2含量较高，可返作 。,环境保护,绿色化学,SO2 石灰水,CaSO3,H2SO4,硫酸 SO2,？,SO2+ Ca(OH)2 = CaSO3+ H2O CaSO3+ H2SO4= CaSO4+SO2+H2O,原料,二、人工固氮技术合成氨,1、合成氨的反应原理 由氮气和氢气直接合成氨的化学原理为： 。 工业上，通常采用以铁为主的催化剂（铁触媒）,在 和 的条件下合成氨。,400 500,10MPa30MPa,2、合成氨的基本生产过程,合成氨的生产主要包括： （1） 制备合成氨基酸的原料，包括 、 。 （2） 原料气净化处理，以防止催化剂“ ”。 （3） 将原料气进行化学合成氨。,造气：,氮气 氢气,净化：,中毒,合成：,三、纯碱的生产,1、氨碱法生产纯碱 氨碱法生产纯碱是以 和 为原料，其过程为： （1）生产碳酸氢钠和氯化铵：将二氧化通入含 的饱和 溶液中可得到 和 ，方程式为： 。 。 （2）制取碳酸钠，方程式为 。,碳酸钙,氯化钠,氨 食盐,碳酸氢钠 氯化铵,NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl,?,2NaHCO3 = Na2CO3+CO2+H2O,2、联合制碱法,我国化工专家 提出将 与 联合生产的改进工艺，这就是 ，也称 。,侯德榜 氨碱法,合成氨,联合制碱法 侯氏制碱法