化工生产过程中的基本问题课件

走进化学工业课题一

化工生产过程中的

基本问题思考：一个生产工艺涉及的问题？化学反应原理原料选择能源消耗设备结构工艺流程环境保护综合经济效益回顾硫酸的性质(1)物理性质:硫酸是一种

色,

挥发,

溶于水的油状液体。浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释硫酸时应该把______倒到__中,并_____.(2)化学性质:浓硫酸具有酸的通性,浓硫酸特性：____性,____性和______性.浓硫酸水不断搅拌吸水脱水强氧化无难易硫酸的用途化肥试剂蓄电池医药去氧化膜制硫酸盐干燥剂硫酸的产量是一个国家无机工业发展水平的标准1)自然界中存在的含硫的物质有哪些?

工业上如何生产硫酸?动脑想一想:2)这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?请写出有关的化学方程式动手练一练S(s)+O2(g)SO2(g)

高温SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)▲H<0▲H<0▲H<0【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?阅读P4小字1、三反应2、三过程造气吸收催化氧化【思考】工业中能否用水来吸收SO3为什么？2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)一、根据化学反应原理确定生产过程阅读P5【思考与交流】或：4FeS2(S)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)

高温硫酸生产反应式二、生产中原料的选择硫磺(或黄铁矿)、空气、水3、三原料2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化剂▲H<0分析方程式的特点，利用平衡原理思考如何加快速率、提高反应物转化率？思考讨论理论条件温度越低越好压强越大越好增大反应物浓度要大催化剂阅读P6表1-1,表1-2原因:温度的选择考虑该温度下催化剂活性.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)放热催化剂温度压强原因:压强的选择要考虑成本和能量消耗问题浓度工业生产中增大廉价原料的浓度提高反应物的转化率空气为何要适当过量？能否过量太多？三、生产中反应条件的控制4、三条件(1)低温(400~5000C)(2)常压(3)适当过量的空气硫酸工业流程图【阅读】P5图1--298.3%H2SO4SO2O2SO2

O2SO2O25、三设备冷却沸腾炉接触室吸收塔98.3%H2SO4SO2O2SO2O2SO2O26、三净化1、生产过程中黄铁矿要粉碎、要通入强大空气流，为什么?2、从沸腾炉里出来的SO2是否纯净？有哪些杂质？4、净化的目的？除尘、洗涤、干燥3、净化过程包括：充分接触原理矿尘、砷硒化合物、水蒸气等防止催化剂中毒沸腾炉4FeS2(S)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)

高温98.3%H2SO4SO2O2热交换原理1、利用了什么原理？2、双层催化剂的作用SO2O2增大接触面积SO2O2接触室SO2O2SO3逆流原理净化后的低温SO2O22SO2(g)+O2(g)2SO3(g)▲H<0SO2O2SO2O2SO2O21、98.3%的浓硫酸的作用？2、为什么浓硫酸必须从塔顶流下逆流吸收原理吸收塔充分接触原理瓷环SO398.3%H2SO4SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)▲H<098.3%H2SO4SO2O2SO2

O2SO2O2冷却7、三原理充分接触原理热交换原理逆流原理吸收塔内填瓷环

矿石粉碎多层催化剂充分利用能量，减少能耗煅烧热交换器SO3吸收的过程1.如何处理尾气中的SO2?工业：四、硫酸工业生产的三废处理SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O；CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O（富集后重新利用）SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3；(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O方法一:石灰浆吸收法方法二:氨水吸收法2.如何处理废水中的酸性物质?3.如何利用废渣?用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和.四、硫酸工业生产的三废处理Ca(OH)2＋H2SO4===CaSO4＋2H2O黄铁矿的矿渣的主要成分是Fe2O3和SiO2，可作为制造水泥的原料或用于制砖。含铁高的矿渣经处理后可以炼铁，有的也可分离后循环利用或提炼贵重的有色金属或将用于铺路。五、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。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。据测算，生产1t硫酸约需消耗100kW·h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200kW·h的电能。小结:(本节课重点)

工业上接触法制硫酸概括为“八个三”:三反应:三原料:三过程:三设备:三条件:三原理：三净化：三