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+H2OCaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2+H2O,原料,二、人工固氮技術合成氨,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。,400500,10MPa30MPa,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