化学选修二人教版完整11化工生产过程中的基本问题(精)PPT课件

走进化学工业,第一节化工生产过程中的基本问题,硫酸的用途,【总结Zxxk】,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；在冶金工业及国防工业中，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。既然需要这么多硫酸，那么怎样制取呢？,思考:(1)自然界中有没有天然的硫酸?,(2)工业上如何制取硫酸?,硫酸生产反应式,(一)硫酸工业生产的原理,第一步：,第二步：,第三步：,以硫磺为原料:,(造气),(催化氧化),(吸收),工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收SO3,因此:工业上制硫酸主要分_个生产过程.,依据化学原理确定生产过程,硫酸生产反应式,(二)硫酸工业原料的选择,以FeS2为原料Zxxk,思考:为什么不主张用黄铁矿(主要成分FeS2)作为原料生产硫酸?,总结:硫酸生产中的三种原料:硫磺(或黄铁矿)、空气和水,依据化学原理确定生产过程,(三)硫酸工业生产的三个主要设备,98.3%H2SO4,SO2O2,SO2O2,SO2O2,依据化学原理确定生产过程,阅读P6表1-1和1-2,思考催化氧化阶段适宜的生产条件？,注意:考虑成本和能量消耗，转化率的高低不是唯一要考虑的因素。,硫酸工业生产的三个适宜条件:,生产中反应条件的控制,(1)低温(4005000C)(2)常压(3)适当过量的空气,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),1.如何处理尾气中的SO2?,2.如何处理废水中的酸性物质?,3.如何利用废渣？Zxxk,工业：,实验室：,aa,用石灰浆Ca(OH)2或石灰石粉中和,废渣:分离后循环利用,剩下的作铺路用的沥青或用于制砖、炼铁，提炼有色金属。,生产中的三废处理,能量的充分利用,硫酸生产过程中的三个化学反应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热能(工厂里把它们叫做“废热”)以降低生产成本。,如何利用生产过程中的产生的大量热能?,在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产生蒸汽来发电；在接触室中设热交换装置，利用热交换器来预热反应气体SO2和O2。据测算，生产1t硫酸约需消耗100kWh的电能，而相应量反应物在生产过程中放出的反应热相当于200kWh的电能。,【总结】化工生产过程,(1)确定化学反应原理(2)选择原料Zxxk(3)选择设备和工艺流程(4)三废处理(环境保护)(5)能源的利用(综合经济利益)(6)其它问题(如厂址、成本、反应条件等问题）,【小结】(本节课重点),1.工业上接触法制硫酸概括为“五个三”:三种原料:三个反应:三个生产过程:三个主要设备:硫酸工业生产的三个适宜条件:,硫磺(或黄铁矿)、空气和水,造气、催化氧化、