硫酸的工业制法课件.ppt

硫酸工业,引 言 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；在冶金工业中；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？,第五单元硫酸的工业制法-接触法,【学习目标】,掌握硫酸工业的化学反应原理；了解硫酸的用途及硫酸工业的生产设备与流程。,一、接触法制造硫酸的反应原理,H2SO4,SO3,SO2,S,硫化物如 FeS2,SO3 + H2O=H2SO4,二、接触法制造硫酸的生产过程,1 二氧化硫的制取和净化,2 二氧化硫转化成三氧化硫,3 三氧化硫的吸收和硫酸的生成,沸腾炉,炉气,1. 二氧化硫的制取和净化(造气）,SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质，如As、Se等的化合物和矿尘等等。,原料,粉碎,空气,2. 二氧化硫氧化成三氧化硫,沸腾炉,接触室,沸腾炉,600C,5000C,4500C,8500C,5000C,热交换器,催化剂,下一步,思考,因为SO2接触氧化是一个放热反应，根据化学平衡理论判断，此反应在温度较低的条件下进行有利。但是，温度较低时反应速率低，从综合经济考虑对生产不利。在实际生产中，选定4000C5000C作为操作温度。 SO2的接触氧化也是一个气体总体积缩小的反应，表5-2的数据说明，增大气体压强，能相应提高SO2的平衡转化率，但提高得并不多。考虑到加压对设备的要求高，增大投资和能量消耗；而且，常压下4000C5000C时， SO2的平衡转化率已经很高，所以硫酸工厂通常采用常压操作，并不加压。,返回,返回,V2O5+SO2=V2O4+SO 3,V2O4+O2+2SO2=2VOSO4,2VOSO4=V2O5+SO3+SO2,返回,3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成,吸收塔,热交换,5000C,1500C,生产流程动态演示,补充材料：硫酸的其它生产办法,1. 2(FeSO47H2O)=Fe2O3+SO2+SO3+14H2O,2. SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO,2NO+ O2=2NO2,三、环境保护,环境污染：大气污染、水污染、 土壤污染、食品污染、固体废 弃物、放射性污染、噪声污染 等。,工业上的三废：废水、废渣、废气,请保护我们的环境,1.尾气处理,尾气的组成：SO2,O2,N2,(1)碱法： Na2CO3 Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,(2)氨酸法： NH3H2O 2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,生产过程中的污水，含有硫酸等杂质。,Ca(OH) 2 H2SO4 = CaSO4 2H2O,2、污水处理,3、废渣的利用,总 结,总 结,再 见 ！,