主题3接触法制硫酸.ppt

主题3 接触法制硫酸,硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志,思考,2、工业制硫酸分几个阶段？每个阶段的反应原理是什么？用到什么典型设备？,3、SO2的催化氧化怎样选择适宜的合成条件？,4、吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸，而用98.3%的浓硫酸？,6、硫酸厂选择厂址时应注意哪些因素？,5、硫酸厂“三废”以及“废热”应怎样处理？,1、硫及其化合物之间的相互转化关系 H2S S SO2 SO3 H2SO4,一、接触法制硫酸,第一步：造气,第二步：二氧化硫的催化氧化,第三步：三氧化硫的吸收,沸 腾 炉,接 触 室,吸 收 塔,净化,冷 却,接触法制硫酸的工业流程,空气,炉气,思考：从沸腾炉出来的炉气的成分有哪些?是否直接通入接触室？,矿渣,思考：黄铁矿石为什么要粉碎？为什么要通入强大的空气流？,沸腾炉,思考：怎样选择适宜的条件,N2,思考：从接触室出来的气体成分是什么？,温度：400至500摄氏度 压强：常压 催化剂：五氧化二矾,接 触 室,思考:此处出来的气体是什么成分?说说接触室中热交换器的作用?,（数据分析）压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2 7%，O211%，N2 82%）；,（1）已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？,（2）在400500时，SO2的催化氧化采用常压还是高压?主要原因是为什么？,吸 收 塔,思考：吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸，而用98.3%的浓硫酸？浓硫酸为什么必须从塔顶喷下？,从吸收塔中排出的气体有那些成分？能否直接排入大气？,小结：接触法制硫酸,SO2的制备（造气）,SO2的催化氧化,SO3的吸收,沸腾炉,接触室,吸收塔,S+O2=SO24FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,2SO2+O2=2SO3,SO3+H2O=H2SO4,化学反应速率理论,速率、平衡理论、热交换原理,逆流吸收原理,三原理,三阶段,三设备,三反应,（2007年宁夏理综）31化学选考题（15分）A.化学与技术工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2 转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2 7%，O211%，N2 82%）；（1）已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？（2）在400500时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：（3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？（填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量？（填“是”或“否”）；（4）为提高SO3吸收率，实际生产中用 吸收SO3；（5）已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H196.6kJ/mol，计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。,二、硫酸厂“三废”的处理及“废热”处理,1、“三废”处理(1)尾气吸收 用石灰乳SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2+H2O 用氨水SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3（NH4）2SO3+H2SO4=（NH4）2SO4+SO2+H2O(2)污水处理 Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O 制石膏(3)废渣处理 黄铁矿矿渣可用来制造水泥、砖和炼铁等。2、“废热”利用：能量充分利用(1)在接触室中设热交换器，预热SO2和O2。(2)在沸腾炉旁设置“废热锅炉”，产生蒸汽发电；,三、硫酸厂厂址的选择,选择原则：靠近硫酸消费中心的地区，避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。,例题：A、B、C、D四地的地理位置如图，交通均较为便利，其他地理条件如下：A地是风景旅游城市；B地是硫酸消费中心；C地有较为丰富的黄铁矿资源；D地有少量的硫酸消费。硫酸厂址应选择在。,B,练 习,1工业上用接触法制硫酸时，从沸腾炉内导出的炉气，要经过净化的理由是（）A为了减少对大气的污染 B防止催化剂中毒 C炉气还含有一些其他有用成分，以便综合利用 D为了制得更纯的H2SO4,B,2对于接触法制硫酸的生产操作与说明生产操作的主要理由两者都正确的是()A硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能燃烧。B三氧化硫的吸收采取逆流的形式，目的是增大其与吸收剂的接触面积。C二氧化硫氧化成三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率。D三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使其吸收完全。,B D,