《云南省紅河州彌勒縣慶來學校高二化學 11《化工生產過程中的基本問題》課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《云南省紅河州彌勒縣慶來學校高二化學 11《化工生產過程中的基本問題》課件（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、走進化學工業(yè)第一節(jié) 化工生產過 程中的基本問題硫酸的用途【總結】 硫酸是化學工業(yè)中的重要產品之一。首先硫酸大量用于硫酸是化學工業(yè)中的重要產品之一。首先硫酸大量用于化肥和農藥的生產，如每生產化肥和農藥的生產，如每生產1噸的過磷酸鈣要消耗噸的過磷酸鈣要消耗360公斤硫酸，化肥生產消耗占硫酸產量的公斤硫酸，化肥生產消耗占硫酸產量的50%以上；在有以上；在有機合成工業(yè)中，硫酸用于各種磺化反應和硝化反應，生機合成工業(yè)中，硫酸用于各種磺化反應和硝化反應，生產醚、酯、有機酸、也要消耗硫酸；在無機化學工業(yè)中，產醚、酯、有機酸、也要消耗硫酸；在無機化學工業(yè)中，HF、H3PO4等的生產及等的生產及K、Fe、Cu、

2、Zn、Al的硫酸鹽的的硫酸鹽的生產等，都要消耗硫酸；在冶金工業(yè)及國防工業(yè)中，如生產等，都要消耗硫酸；在冶金工業(yè)及國防工業(yè)中，如生產炸藥；石油工業(yè)、染料、人造纖維、食品、電池、生產炸藥；石油工業(yè)、染料、人造纖維、食品、電池、搪瓷、醫(yī)藥、機械加工工業(yè)等許多部門，都要用到硫酸。搪瓷、醫(yī)藥、機械加工工業(yè)等許多部門，都要用到硫酸。既然需要這么多硫酸，那么怎樣制取呢？既然需要這么多硫酸，那么怎樣制取呢？思考:(1)自然界中有沒有天然的硫酸? (2)工業(yè)上如何制取硫酸工業(yè)上如何制取硫酸?硫酸生產反應式S (s)+ O2 (g) SO2(g) 高高 溫溫(一一)硫酸工業(yè)生產的原理硫酸工業(yè)生產的原理SO3(g)

3、+ H2O(l) H2SO4(l)第一步：第一步：第二步：第二步：第三步：第三步：以硫磺為原料以硫磺為原料:2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3(g)催化劑催化劑 加加 熱熱(造氣造氣)(催化氧化催化氧化)(吸收吸收)工業(yè)中通常用工業(yè)中通常用98%的硫酸溶液代替水來吸收的硫酸溶液代替水來吸收SO3因此因此:工業(yè)上制硫酸主要分工業(yè)上制硫酸主要分 _個生產過程個生產過程.硫酸生產反應式(二二)硫酸工業(yè)硫酸工業(yè)原料的選擇原料的選擇4FeS2(S) +11 O2 (g) 2Fe2O3 (s)+ 8SO2(g) 高高 溫溫第一步：第一步：SO3 (g) + H2O(l) H2SO4(l)2SO2

4、(g) + O2 (g) 2SO3(g)催化劑催化劑加加 熱熱第二步：第二步：第三步：第三步：以以FeS2為原料為原料思考思考:為什么不主張用黃鐵礦為什么不主張用黃鐵礦(主要成分主要成分FeS2)作為原料生產硫酸作為原料生產硫酸?總結總結 : 硫酸生產中的三種原料硫酸生產中的三種原料:硫磺硫磺(或黃鐵礦或黃鐵礦)、 空氣和水空氣和水(三)硫酸工業(yè)生產的三個主要設備98.3%H2SO4SO2 O2SO2 O2SO2 O2 閱讀閱讀P6表表1-1和和1-2,思考催化氧化階段適宜的生產條件？思考催化氧化階段適宜的生產條件？注意注意:考慮成本和能量消耗，轉化率的高低考慮成本和能量消耗，轉化率的高低不是

5、唯一要考慮的因素。不是唯一要考慮的因素。硫酸工業(yè)生產的三個適宜條件硫酸工業(yè)生產的三個適宜條件: 生產中反應條件的控制生產中反應條件的控制 (1)低溫低溫(4005000C) (2)常壓常壓 (3)適當過量的空氣適當過量的空氣2SO2SO2 2 (g) + O(g) + O2 2 (g) 2SO(g) 2SO3 3 (g) (g) 1. 如何處理尾氣中的如何處理尾氣中的SO2?2. 如何處理廢水中的酸性物質如何處理廢水中的酸性物質?3. 如何利用廢渣？如何利用廢渣？工業(yè)：工業(yè)：a（）（）a（提純循環(huán)（提純循環(huán) 再利用）再利用）實驗室：實驗室：aa用石灰漿用石灰漿Ca(OH)2或石灰石粉或石灰石粉

6、中和中和廢渣廢渣:分離后循環(huán)利用分離后循環(huán)利用,剩下的作鋪路用的剩下的作鋪路用的瀝青或用于制磚、煉鐵，提煉有色金屬。瀝青或用于制磚、煉鐵，提煉有色金屬。生產中的三廢處理生產中的三廢處理能量的能量的充分充分利用利用硫酸生產過程中的三個化學反應都是硫酸生產過程中的三個化學反應都是放熱反應，可以充分利用這些反應放放熱反應，可以充分利用這些反應放出的熱能出的熱能(工廠里把它們叫做工廠里把它們叫做“廢熱廢熱”)以降低生產成本。以降低生產成本。如何利用生產過程中的產生的大量熱能如何利用生產過程中的產生的大量熱能?在沸騰爐旁設置在沸騰爐旁設置“廢熱廢熱”鍋爐，產鍋爐，產生蒸汽來發(fā)電；在接觸室中設熱交生蒸汽來

7、發(fā)電；在接觸室中設熱交換裝置，換裝置，利用熱交換器來預熱反應利用熱交換器來預熱反應氣體氣體SO2和和O2 。據(jù)測算，生產。據(jù)測算，生產1t硫酸硫酸約需消耗約需消耗100kWh的電能，而相應的電能，而相應量反應物在生產過程中放出的反應量反應物在生產過程中放出的反應熱相當于熱相當于200kWh的電能。的電能?！究偨Y】化工生產過程 (1)確定化學反應原理確定化學反應原理 (2)選擇原料選擇原料 (3)選擇設備和工藝流程選擇設備和工藝流程 (4)三廢處理三廢處理(環(huán)境保護環(huán)境保護) (5)能源的利用能源的利用(綜合經(jīng)濟利益綜合經(jīng)濟利益) (6)其它問題其它問題(如廠址、成本、反應條件等問題）如廠址、成本、反應條件等問題）【小結】 (本節(jié)課重點)1. 工業(yè)上接觸法制硫酸概括為工業(yè)上接觸法制硫酸概括為“五個三五個三” : 三種原料三種原料: 三個反應三個反應: 三個生產過程三個生產過程: 三個主要設備三個主要設備: 硫酸工業(yè)生產的三個適宜條件硫酸工業(yè)生產的三個適宜條件:v硫磺硫磺(或黃鐵礦或黃鐵礦)、空氣和水、空氣和水v造氣、催化氧化、吸收造氣、催化氧化、吸收v沸沸 騰騰 爐、接爐、接 觸觸 室、吸收塔室、吸收塔v(1)低溫低溫(4005000C)v(2)常壓常壓v(3)適當過量的空氣適當過量的空氣2. 硫酸生產中的廢氣及廢液的處理方法硫酸生產中的廢氣及廢液的處理方法.