化工生产过程中的基本问题（时）

第一节化工生产过程中的基本问题选修2化学与技术第一章走进化学工业第一课时张云霞第一页，共二十一页。脱水剂干燥剂化学纤维塑料生产化肥工业石油工业硫酸用途农药生产蓄电池医药冶金工业印染工业合成洗涤剂第二页，共二十一页。2007年-2017年中国硫酸产量统计图硫酸产量是衡量一个国家无机化工生产水平的重要标志第三页，共二十一页。化工生产过程中的基本问题01依据化学原理确定生产过程02生产中原料的选择03生产中反应条件的控制04生产中三废的处理05能量的充分应用第四页，共二十一页。一生产硫酸的原料硫磺黄铁矿硫元素在自然界中主要有哪些存在形式呢？第五页，共二十一页。一生产硫酸的原料硫磺黄铁矿SO2SO3H2SO4SFeS20-1+4+6+6第六页，共二十一页。若以硫磺或黄铁矿为原料，你能尝试用化学方程式表示制硫酸的反应原理吗？课堂活动一第七页，共二十一页。硫酸生产的反应原理231S(s)+O2(g)SO2(g)点燃4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)

高温2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化剂加热SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)造气催化氧化吸收二三反应三阶段第八页，共二十一页。沸腾炉接触室吸收塔SO2O298%硫酸黄铁矿三生产硫酸的主要设备第九页，共二十一页。思考与交流1、黄铁矿为什么要粉碎？为什么要通入强大空气流？3、吸收SO3为什么不用水或稀硫酸，而要用98%的浓硫酸？浓硫酸为什么从塔顶喷下？2、从沸腾炉出来的炉气成分有哪些？进行了哪些净化措施？第十页，共二十一页。造气沸腾炉1二氧化硫的制取和净化黄铁矿空气炉气净化炉渣1、黄铁矿为什么要粉碎？为什么要通入强大空气流？增大矿石跟空气的接触面积，加快反应速率并使之充分燃烧；为了使黄铁矿充分燃烧，同时增大廉价易得的反应物浓度，使得较贵重的原料得以充分利用。第十一页，共二十一页。造气沸腾炉1二氧化硫的制取和净化黄铁矿空气炉气净化炉渣2、从沸腾炉出来的炉气成分有哪些？

进行了哪些净化措施？炉气SO2O2N2水蒸气

砷和硒的化合物矿尘净化措施：除尘干燥洗涤第十二页，共二十一页。吸收3吸收塔三氧化硫的吸收和硫酸的生成至尾气处理浓H2SO4SO3超浓H2SO4尾气主要成分SO2发烟硫酸3、吸收SO3为什么不用水或稀硫酸，而要用98%的浓硫酸？浓硫酸为什么从塔顶喷下？三氧化硫与水化合时，放出大量热。易形成酸雾，不利于三氧化硫的吸收。液体由上向下流，气体由下向上升，两者在逆流过程中充分反应。第十三页，共二十一页。课堂活动二

2、用流程图的形式表示用硫铁矿烧渣（主要成分Fe2O3,杂质SiO2和Al2O3）制取硫酸亚铁的反应原理。1、以铜为原料用化学方程式表示制备硫酸铜的反应原理。黄铁矿空气炉气净化炉渣第十四页，共二十一页。1、以铜为原料用化学方程式表示制备硫酸铜的反应原理。Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O加热122Cu+O2=2CuO加热Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O第十五页，共二十一页。

2、用流程图的形式表示用硫铁矿烧渣（主要成分Fe2O3,杂质SiO2和Al2O3）制取硫酸亚铁的反应原理。1Fe2O3(SiO2、Al2O3)H2SO4Fe2(SO4)3Al2(SO4)3过滤Fe(OH)3过量NaOH过滤FeSO4H2SO4Fe2(SO4)3Fe2Fe2O3(SiO2、Al2O3)过量NaOH过滤Fe2O3H2SO4Fe2(SO4)3足量FeFeSO4第十六页，共二十一页。确定反应原理应遵循的原则尊重客观事实，不能臆造不存在的反应1步骤少，操作简单，易实现2生产流程要满足“绿色化学”的要求3原子利用率高4第十七页，共二十一页。下列对硫酸生产中化学反应原理的分析正确的是（）A、硫酸生产中涉及的三个化学反应因原料的不同可能全部是氧化还原反应B、硫酸生产中涉及的三个化学反应都是放热反应C、硫酸生产中涉及的三个化学反应都需要使用催化剂D、硫酸生产中涉及的三个化学反应都需要在较高温度条件下进行B课堂练习第十八页，共二十一页。123生三反应三阶段三设备课堂总结化学反应原理决定了工业生产过程第十九页，共二十一页。硫酸生产过程中的基本问题依据化学原理确定生产过程生产中原料的选择生产中反应条件的控制生产中三废的处理能