第一單元

走進化學工業(yè)化工生產過程中的基本問題工業(yè)設計的普通環(huán)節(jié)：1、提出多個可能的方案2、對多個方案進行可行性評定3、確立方案4、制作出項目計劃書（需涉及各方面細節(jié)，如工藝流程、能源問題、環(huán)保問題、其它產品的生產的開發(fā)、提高經濟效益的具體方法等。硫酸的性質(1)物理性質:硫酸是一種無色,難揮發(fā),易溶于水的油狀液體。濃硫酸溶于水時會放出大量的熱。因此,稀釋硫酸時應當把______倒到___中,并_________.(2)化學性質:濃硫酸含有酸性,______性,______性和______性.濃硫酸水不停攪拌吸水脫水強氧化硫酸的用途思考:

自然界中有無天然的硫酸，若無，硫的存在形式有哪些？

工業(yè)上如何制取硫酸?

以硫磺或黃鐵礦（重要成分是FeS2）為重要原料制取硫酸S(s)+O2(g)SO2(g)

燃燒硫酸工業(yè)生產的原理SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)第一步：第二步：第三步：以硫磺為原料:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑

加熱(造氣)(催化氧化)(吸取)工業(yè)中普通用98%的硫酸溶液替代水來吸取SO3制取硫酸流程圖H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2V2O5概括為：三個階段，三個方程，三個設備第一步第二步第三步4FeS2+11O2==8SO2+2Fe2O3硫酸工業(yè)生產的流程圖黃鐵礦空氣流礦渣SO2、O2、N2、水蒸氣以及某些雜質冷的SO2、O2、N2熱的SO2、O2、N2SO3、SO2、O2、N2SO2、O2、N298.3%硫酸爐硫酸工業(yè)生產的三個重要設備98.3%H2SO4SO3SO2O2SO2O2SO2O2重要反映：重要設備：沸騰爐1.SO2的制取和凈化一.反映原理及生產過程爐氣SO2O2N2水蒸氣

As和Se的化合物礦塵使催化劑中毒對設備和生產有不良影響凈化方法：除塵、洗滌、干燥廢渣的運用：煉鐵、制造水泥、制磚、提煉貴重金屬黃鐵礦空氣爐渣爐氣4FeS2+11O2==8SO2+2Fe2O32.SO2氧化成SO3接觸室催化劑加熱2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)重要反映：重要設備：一.反映原理及生產過程二氧化硫與氧氣是在催化劑的表面上接觸時起反映的，接觸室和接觸法的名稱由此而得。3.SO3的吸取和硫酸的生成吸取塔SO3+H2O=H2SO4三氧化硫與水化合時，放出大量熱,易形成酸霧，不利于三氧化硫的吸取。重要反映：重要設備：一.反映原理及生產過程工業(yè)中普通用98%的硫酸溶液替代水來吸取SO3為什么不用水來吸取三氧化硫？3.三氧化硫的吸取和硫酸的生成SO398%的H2SO4發(fā)煙H2SO4尾氣解決Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2OCaSO3+H2SO4=CaSO4+H2O+SO2↑循環(huán)運用用石灰水吸取一.反映原理及生產過程SO2O2N2黃鐵礦空氣流礦渣SO2、O2、N2、水蒸氣以及某些雜質冷的SO2、O2、N2熱的SO2、O2、N2SO3、SO2、O2、N2SO2、O2、N298.3%硫酸爐注意:工業(yè)生產中反映溫度的選擇往往還要考慮該溫度下催化劑的活性.選擇溫度:400~500℃硫酸工業(yè)生產的適宜條件:

三.生產中反映條件的控制思考：1.采用哪些方法能加緊反映速率？2.采用哪些方法能提高SO2的轉化率？3.溫度升高,SO2的轉化率_____減少低溫下催化劑的活性不高，反映速率較低2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0催化劑加熱思考：1.壓強的增大,SO2的轉化率_____2.與否壓強越高越好?提高應選擇壓強：常壓壓強增大，對設備規(guī)定高，成本和能量消耗提高三.生產中反映條件的控制思考：選擇適宜的催化劑，與否能夠提高SO2的轉化率？(填“是”或“否”)，與否能夠增大該反映所放出的熱量？(填“是”或“否”)；否否(1)400~5000C(2)常壓(3)催化劑：V2O5適宜過量的空氣三.生產中反映條件的控制硫酸工業(yè)生產的適宜條件:

1.如何解決尾氣中的SO2?2.如何解決廢水中的酸性物質?3.如何運用廢渣和生產過程中的產生的大量熱能?工業(yè)：ＳＯ２Ｃa（ＯＨ）２ＣaＳＯ３Ｈ２ＳＯ４ＳＯ２（循環(huán)利用）實驗室：ＳＯ２＋２ＮaＯＨ＝Ｎa２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ用石灰漿(Ca(OH)2或石灰石粉中和.廢渣:分離后循環(huán)運用,剩余的作鋪路用的瀝青或用于制磚四.生產中的三廢解決五.能量的充足運用硫酸生產過程中的三個化學反映都是放熱反映，能夠充足運用這些反映放出的熱能(工廠里把它們叫做“廢熱”)以減少生產成本。如在催化反映室中設立熱交換裝置，運用SO2氧化成SO3時放出的熱量的來預熱即將參加反映的SO2和O2接觸室熱交換器釩催化劑【問題】SO2的接觸氧化需在400℃～500℃條件下進行：①反映前如何把低溫的爐氣預熱到這個溫度？②該反映放熱，環(huán)境溫度會升高，不利于SO3生成？溫度較低氣體甲熱氣體乙熱交換原理一種流體在管道內流動，另一種流體在管道外流動。兩種流體通過管壁進行熱交換冷的流體被加熱；熱的流體被冷卻。冷氣體乙溫度較高氣體甲沸騰爐接觸室沸騰爐SO2、N2、O2；

<600C5000C8500CSO3、SO2、N2、O22SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)

△H=-196.6kJ/molV2O5具體內容三原料三反應三設備三原理三凈化硫酸工業(yè)制法的五個“三”SO3＋H2OH2SO4

V2O5400~500℃2SO2＋O2

SO3S

+O2SO2；黃鐵礦、空氣、水沸騰爐、接觸室、吸取塔充足接觸原理、熱交換原理、逆流吸取原理除塵、洗滌、干燥小結1.工