高三化學走進化學工業(yè).ppt

專題十三 走進工業(yè)化學,選修2化學技術(shù) 參考資料導學大課堂,課標導航,1、了解化工生產(chǎn)過程中應注意的基本問題及解決方法； 2、了解接觸法制硫酸、合成氨工業(yè)及生產(chǎn)純堿的化學原理、原料、主要反應、設備及流程，體會化學反應原理在實際化工生產(chǎn)過程中的應用； 3、通過化工生產(chǎn)鞏固化學反應速率和化學平衡知識，提高綜合運用所學知識解決實際問題的能力。,一、化工生產(chǎn)中的基本問題,1、依據(jù)化學 反應原理確定生產(chǎn)過程 化工生產(chǎn)是以 為依據(jù)，以 為基礎的。任何生產(chǎn)的完成都要符合 。 對于某一具體的化工產(chǎn)品，研究生產(chǎn)過程要從產(chǎn)品的化學 和 考慮，來確定原料和生產(chǎn)路線。,化學反應原理,實驗室研究,化學反應規(guī)律,組成 性質(zhì),一、化工生產(chǎn)中的基本問題,工業(yè)上制硫酸的基本生產(chǎn)原理為： （1）以硫或黃鐵礦為原料生產(chǎn)SO2： 。 。 (2)利用催化氧化反應將SO2轉(zhuǎn)化為SO3： 。 （3）三氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸： 。,均為放熱反應,設備?,2、生產(chǎn)中反應條件的控制,在硫酸生產(chǎn)工藝中，選擇 作為操作溫度，因為在這個溫度范圍內(nèi)，反應 和 都比較理想。同時增大氣體壓強SO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高得 ，所以硫酸廠通常采用 操作。,400500,速率,SO2的轉(zhuǎn)化率,并不多,常壓,3、生產(chǎn)中三廢的處理,近年來，環(huán)境保護條件提升到首先要考慮的因素，所以，預處理及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的 、 、 （三廢）情況及處理成本,往往成為是否采用該工藝的決定因素。三廢處理或?qū)⑷龔U消滅于生產(chǎn)過程中是近年來化工技術(shù)的發(fā)展方向之一。,廢氣,廢水 廢渣,3、生產(chǎn)中三廢的處理,除在設計工藝與選擇原料時應優(yōu)先考慮 因素外，創(chuàng)造性地使用廢料變?yōu)樯a(chǎn)原料、實驗廢棄物的零排放應當是 的目標之一。如硫酸生產(chǎn)中尾氣中含有少量 ，可用 吸收，使其生成 ，然后再用 處理，生成 和 ，方程式為 ，這樣得到的SO2含量較高，可返作 。,環(huán)境保護,綠色化學,SO2 石灰水,CaSO3,H2SO4,硫酸 SO2,？,SO2+ Ca(OH)2 = CaSO3+ H2O CaSO3+ H2SO4= CaSO4+SO2+H2O,原料,二、人工固氮技術(shù)合成氨,1、合成氨的反應原理 由氮氣和氫氣直接合成氨的化學原理為： 。 工業(yè)上，通常采用以鐵為主的催化劑（鐵觸媒）,在 和 的條件下合成氨。,400 500,10MPa30MPa,2、合成氨的基本生產(chǎn)過程,合成氨的生產(chǎn)主要包括： （1） 制備合成氨基酸的原料，包括 、 。 （2） 原料氣凈化處理，以防止催化劑“ ”。 （3） 將原料氣進行化學合成氨。,造氣：,氮氣 氫氣,凈化：,中毒,合成：,三、純堿的生產(chǎn),1、氨堿法生產(chǎn)純堿 氨堿法生產(chǎn)純堿是以 和 為原料，其過程為： （1）生產(chǎn)碳酸氫鈉和氯化銨：將二氧化通入含 的飽和 溶液中可得到 和 ，方程式為： 。 。 （2）制取碳酸鈉，方程式為 。,碳酸鈣,氯化鈉,氨 食鹽,碳酸氫鈉 氯化銨,NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl,?,2NaHCO3 = Na2CO3+CO2+H2O,2、聯(lián)合制堿法,我國化工專家 提出將 與 聯(lián)合生產(chǎn)的改進工藝，這就是 ，也稱 。,侯德榜 氨堿法,合成氨,聯(lián)合制堿法 侯氏制堿法