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文檔簡介

高三化學(xué)復(fù)習(xí)硫酸的工業(yè)制法高三化學(xué)復(fù)習(xí)一、接觸法制造硫酸的反應(yīng)原理H2SO4SO3SO2S硫化物如FeS2SO3+H2O===H2SO4S+O2===SO2點燃2SO2+O2===2SO3催化劑△4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高溫一、接觸法制造硫酸的反應(yīng)原理H2SO4SO3SO2S硫化物S二、接觸法制造硫酸的生產(chǎn)過程SO3H2SO4SO2S硫化物如FeS21二氧化硫的制取和凈化2二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫

3三氧化硫的吸收和硫酸的生成二、接觸法制造硫酸的生產(chǎn)過程SO3H2SO4SO2S硫化物沸騰爐爐氣1.二氧化硫的制取和凈化(造氣)SO2、O2、N2、水蒸氣以及一些雜質(zhì),如As、Se等的化合物和礦塵等等。原料粉碎氧氣4FeS2(固)+11O2(氣)===2Fe2O3(固)+8SO2(氣)高溫除塵洗滌干燥沸騰爐爐氣1.二氧化硫的制取和凈化(造氣)SO2、O2、2.二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O2===2SO3V2O54500C沸騰爐接觸室沸騰爐<600C5000C4500C8500C5000C熱交換器催化劑下一步思考2.二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O2===2SO3V請同學(xué)們閱讀教材P66-68頁有關(guān)內(nèi)容,討論SO2接觸氧化的最有利條件

因為SO2接觸氧化是一個放熱反應(yīng),根據(jù)化學(xué)平衡理論判斷,此反應(yīng)在溫度較低的條件下進行有利。但是,溫度較低時反應(yīng)速率低,從綜合經(jīng)濟考慮對生產(chǎn)不利。在實際生產(chǎn)中,選定4000C~5000C作為操作溫度。

SO2的接觸氧化也是一個氣體總體積縮小的反應(yīng),表5-2的數(shù)據(jù)說明,增大氣體壓強,能相應(yīng)提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率,但提高得并不多??紤]到加壓對設(shè)備的要求高,增大投資和能量消耗;而且,常壓下4000C~5000C時,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,所以硫酸工廠通常采用常壓操作,并不加壓。返回請同學(xué)們閱讀教材P66-68頁有關(guān)內(nèi)容,因為返回返回3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成接觸室沸騰爐吸收塔熱交換5000C1500C98.3%H2SO4SO3+H2O===H2SO41450C尾氣生產(chǎn)流程動態(tài)演示3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成接觸室沸騰爐吸收塔熱交換50補充材料:硫酸的其它生產(chǎn)辦法1.2(FeSO4·7H2O)===Fe2O3+SO2+SO3+14H2O2.SO2+NO2+H2O===H2SO4+NO2NO+O2===2NO2補充材料:硫酸的其它生產(chǎn)辦法1.2(FeSO4·7H2三、環(huán)境保護環(huán)境污染:大氣污染、水污染、

土壤污染、食品污染、固體廢

棄物、放射性污染、噪聲污染

等。工業(yè)上的三廢:廢水、廢渣、廢氣三、環(huán)境保護環(huán)境污染:大氣污染、水污染、

土高三化學(xué)硫酸的工業(yè)制法總結(jié)課件1.尾氣處理尾氣的組成:SO2,O2,N2(1)堿法:Na2CO3Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2(2)氨酸法:NH3·H2O2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O1.尾氣處理尾氣的組成:SO2,O2,N2(1)堿法:Na3.尾氣的吸收:通常工業(yè)上是用氨水來吸收SO2,其反應(yīng)式為:SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O,(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,當(dāng)吸收液中亞硫酸氫銨達到一定濃度后,再跟濃硫酸反應(yīng),放出二氧化硫氣體,同時得到硫酸銨溶液。反應(yīng)式:2NH4HSO3+H2SO4=2SO2↑+2H2O+(NH4)2SO4,(NH4)2SO3+H2SO4=SO2↑+H2O+(NH4)2SO4放出SO2可用于制液體二氧化硫作為化工原料,硫酸銨溶液經(jīng)結(jié)晶、分離、干燥后制成固體硫酸銨肥料。尾氣的組成:SO2,O2,N23.尾氣的吸收:尾氣的組成:SO2,O2,N2生產(chǎn)過程中的污水,含有硫酸等雜質(zhì)。Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4

+2H2O2、污水處理3、廢渣的利用生產(chǎn)過程中的污水,含有硫酸等雜質(zhì)。Ca(OH)2+H2總結(jié)總結(jié)硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動畫

硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動畫硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸沸騰爐沸騰爐沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室低溫SO2O2

高溫SO2O2SO3SO2O2接觸室接觸室低溫SO2O2高溫SO3SO2O吸收塔吸收塔吸收塔吸收塔高三化學(xué)硫酸的工業(yè)制法總結(jié)課件總結(jié)總結(jié)六、掌握多步計算的技能---(相當(dāng)關(guān)系式計算)

(原子守恒)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

高溫2SO2+O22SO3催化劑加熱SO3+H2OH2SO4FeS22SO22SO32H2SO4六、掌握多步計算的技能---(相當(dāng)關(guān)系式計算)

多步計算

例:含F(xiàn)eS272%的黃鐵礦石在煅燒的時候,有2%的硫受到損失而混入爐渣,在SO2的氧化、吸收過程中,產(chǎn)率為98%,則由這種黃鐵礦石10t可以制得98%的硫酸多少噸?解析:該題的解題關(guān)鍵是:轉(zhuǎn)化成硫酸的硫來自硫鐵礦。抓住了這一點就可以找出FeS2和H2SO4之間的關(guān)系式,即:FeS2——2S——2H2SO4有2%S損失即FeS2利用率為98%。在多步計算中重點掌握元素守恒。在反應(yīng)過程中,可以把中間步驟的損失歸結(jié)為原料或目標(biāo)產(chǎn)物的損失。多步計算在多步計算中重點掌握元素守恒。在反應(yīng)過程中,F(xiàn)eS2——————2H2SO412019610t×72%×98%×98%x×98%X=11.5t答:(略)解:設(shè)可制得98%的硫酸質(zhì)量為x練習(xí):KKP102(7)FeS2——————2H2S再見!再見!一、造氣

1.原料

接觸法制硫酸可以用硫黃、黃鐵礦、石膏、有色金屬冶煉廠的煙氣(含有一定量的SO2)等作原料。

從原料成本、環(huán)境保護等角度考慮,硫黃是制硫酸的首選材料。我國由于硫黃礦產(chǎn)資源較少,主要用黃鐵礦作原料。

世界硫酸產(chǎn)量的60%以上來自硫黃,另一方面,由于有色冶金工業(yè)的發(fā)展和日趨嚴(yán)格的環(huán)保法則,有色金屬冶煉煙氣制酸的產(chǎn)量逐年增加。相反,黃鐵礦制酸的比重卻呈下降趨勢,90年代初,世界硫酸生產(chǎn)的原料構(gòu)成為:

硫黃黃鐵礦其他

65%

16%

19%

一、造氣

1.原料

接觸法制硫酸可以用硫黃、黃鐵礦、2.煅燒黃鐵礦

將硫黃或經(jīng)過粉碎的黃鐵礦,分別放在專門設(shè)計的燃燒爐中,利用空氣中的氧氣使其燃燒,就可以得到SO2。

煅燒黃鐵礦在沸騰爐中進行。

造氣階段的反應(yīng)原理:

S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-297kJ/mol

或者FeS2(s)+O2(g)=Fe2O3(s)+2SO2(g);△H=-853kJ/mol

2.煅燒黃鐵礦

將硫黃或經(jīng)過粉碎的黃鐵礦,分別放在專門設(shè)黃鐵礦粉碎的目的:一是燃燒迅速,二是燃燒充分,提高原料的利用率。

沸騰爐的名稱是因為從爐底通入的強大空氣流,在爐內(nèi)一定空間里把礦粒吹得劇烈翻騰,好像“沸騰著的液體”,所以,人們把這種燃燒爐叫做沸騰爐。

在此階段中,空氣是過量的,目的就是讓黃鐵礦充分反應(yīng)。

黃鐵礦粉碎的目的:一是燃燒迅速,二是燃燒充分,提高原料的利用①二氧化硫的制取和凈化發(fā)生的反應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備沸騰爐2、硫酸生產(chǎn)過程簡介4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2

高溫①二氧化硫的制取和凈化發(fā)生的反應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備沸騰爐沸騰爐爐氣原料粉碎空氣除塵洗滌干燥沸騰爐爐氣原料粉碎空氣除塵洗滌干燥

為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒?

為什么要從爐底通入強大空氣流?討論為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒?為什么要從爐底通入強大空從燃燒爐中出來的氣體叫做爐氣,用燃燒黃鐵礦制得的爐氣含有SO2、O2、N2、水蒸氣以及一些雜質(zhì),如砷、硒等的化合物和礦塵等。雜質(zhì)和礦塵都會使釩催化劑中毒,水蒸氣對設(shè)備和生產(chǎn)也有不良影響,因此,在進行下一步氧化反應(yīng)前,必須對爐氣進行凈化。

爐氣凈化主要除去砷、硒等化合物和礦塵;從燃燒爐中出來的氣體叫做爐氣,用燃燒黃鐵礦制得的爐氣含有SO爐氣的凈化爐氣的成分:凈化的目的:方法:除塵(除礦塵)洗滌(除去砷、硒等化合物)干燥(除水蒸氣)二氧化硫、氧氣、氮氣、水蒸氣、礦塵、砷硒化合物等防止催化劑中毒和設(shè)備腐蝕爐氣的凈化爐氣的成分:凈化的目的:方法:除塵(除礦塵)二氧化凈化設(shè)備:1、旋風(fēng)分離器2、文丘里除塵3、水洗塔凈化設(shè)備:二、接觸氧化

1.反應(yīng)原理

SO2跟O2是在催化劑(如V2O5)表面上接觸時發(fā)生反應(yīng)的,所以,這種生產(chǎn)硫酸的方法叫做接觸法。

從沸騰爐出來的氣體主要有:SO2、O2、N2,它們進入接觸室,發(fā)生氧化反應(yīng):二、接觸氧化

1.反應(yīng)原理

SO2跟O2是在催化劑(

②二氧化硫氧化成三氧化硫

生產(chǎn)設(shè)備:接觸室得到的氣體:三氧化硫、氮氣、未反應(yīng)的氧氣和二氧化硫

發(fā)生的反應(yīng):2SO2+O22SO3V2O5②二氧化硫氧化成三氧化硫生產(chǎn)設(shè)備:接觸室2.SO2接觸氧化反應(yīng)條件選擇

(1)溫度

在具體實際生產(chǎn)中,溫度低了反應(yīng)速率就低,更為重要的是催化劑活性在低溫時不高,從綜合經(jīng)濟效益考慮,溫度過低對生產(chǎn)不利。

在實際生產(chǎn)中,選定400℃~500℃作為操作溫度,因為在這個溫度范圍內(nèi),催化劑的活性(反應(yīng)速率)和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(93.5%~99.2%)都比較理想。

2.SO2接觸氧化反應(yīng)條件選擇

(1)溫度

在具體實(2)壓強

理論上:接觸氧化是一個體積縮小的反應(yīng),增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動,可提高SO2的轉(zhuǎn)化率。

實際上:常壓操作,并不加壓。

原因有兩點:一是在常壓時SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,增大壓強后,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高得并不多;二是加壓對設(shè)備的要求高且耗能多,這樣將增大投資和能量消耗。

(2)壓強

理論上:接觸氧化是一個體積縮小的反應(yīng),增大壓高三化學(xué)硫酸的工業(yè)制法總結(jié)課件進入接觸室的SO2和O2需要加熱,而接觸氧化生成SO3時放出熱量,反應(yīng)環(huán)境溫度會不斷升高,用熱交換器將這些熱量來預(yù)熱SO2和O2反應(yīng)。進入接觸室的SO2和O2需要加熱,而接觸氧化生成SO3時放出為什么要換熱?由于接觸氧化是一個放熱反應(yīng),要想增大SO2的轉(zhuǎn)化率、提高SO3的產(chǎn)率,平衡要向正反應(yīng)方向移動,根據(jù)平衡移動理論,高溫不利于SO3的生成,所以裝一個熱交換器可用來把反應(yīng)生成的熱傳給需預(yù)熱的爐氣。為什么要換熱?由于接觸氧化是一個放熱反應(yīng),要想增大SO2的逆流換熱在熱交換器中,冷氣體(SO2和O2等)在管道外流動,熱氣體(SO3等)在管道內(nèi)流動,兩種氣體流向是逆向的,這樣有利于熱交換充分。逆流換熱在熱交換器中,冷氣體(SO2和O2等)在管道外流動,1.SO3的吸收

吸收過程是在吸收塔里進行的。從接觸室出來的氣體,主要是SO3、N2以及未起反應(yīng)的O2和SO2。SO3與H2O化合生成H2SO4。H2SO4雖然由SO3跟H2O化合制得的,但工業(yè)上并不直接用H2O或稀H2SO4來吸收SO3。

1.SO3的吸收

吸收過程是在吸收塔里進行的。從接觸室出98.3%H2SO4吸收塔尾氣發(fā)煙H2SO4SO3O2、SO2、N298.3%H2SO4吸收塔尾氣發(fā)煙SO3O2、SO2、N2由于反應(yīng)SO3+H2O=H2SO4是一個放熱反應(yīng),如果用水或稀硫酸吸收SO3,放出的熱量會使溶液形成大量的酸霧,不利于SO3的吸收,所以工業(yè)上用98.3%的濃酸吸收SO3,然后在水或稀硫酸中稀釋濃硫酸,制得各種濃度的硫酸產(chǎn)品。不用水或稀硫酸吸收!由于反應(yīng)SO3+H2O=H2SO4是一個放熱反應(yīng),如果用③三氧化硫跟水化合生成硫酸

發(fā)生的反應(yīng):SO3+H2O==H2SO4

用98.3%濃硫酸吸收三氧化硫生產(chǎn)設(shè)備:吸收塔③三氧化硫跟水化合生成硫酸發(fā)生的反應(yīng)吸收塔里裝填了大量瓷環(huán),目的是增大接觸面積,吸收操作采取逆流形式也是為了讓SO3氣體和98.3%濃硫酸充分接觸,有利于吸收充分。

吸收塔里裝填了大量瓷環(huán),目的是增大接觸面積,吸收操作采取逆2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O+SO2↑3、回收、凈化處理尾氣,保護環(huán)境。用氨吸收法回收二氧化硫(氨酸法)從吸收塔上部導(dǎo)出的是N2、沒有起反應(yīng)的O2和少量SO2,若直接排放,即浪費又污染環(huán)境,需進行尾氣處理。尾氣處理要經(jīng)過兩個過程:一是進行第二次氧化,即直接將尾氣再次通入接觸室讓其反應(yīng);二是兩次氧化后的氣體加以凈化回收處理。(可以用氨或純堿吸收尾氣中的二氧化硫)2NH3+H2O+SO2=(NH高三化學(xué)復(fù)習(xí)硫酸的工業(yè)制法高三化學(xué)復(fù)習(xí)一、接觸法制造硫酸的反應(yīng)原理H2SO4SO3SO2S硫化物如FeS2SO3+H2O===H2SO4S+O2===SO2點燃2SO2+O2===2SO3催化劑△4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高溫一、接觸法制造硫酸的反應(yīng)原理H2SO4SO3SO2S硫化物S二、接觸法制造硫酸的生產(chǎn)過程SO3H2SO4SO2S硫化物如FeS21二氧化硫的制取和凈化2二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫

3三氧化硫的吸收和硫酸的生成二、接觸法制造硫酸的生產(chǎn)過程SO3H2SO4SO2S硫化物沸騰爐爐氣1.二氧化硫的制取和凈化(造氣)SO2、O2、N2、水蒸氣以及一些雜質(zhì),如As、Se等的化合物和礦塵等等。原料粉碎氧氣4FeS2(固)+11O2(氣)===2Fe2O3(固)+8SO2(氣)高溫除塵洗滌干燥沸騰爐爐氣1.二氧化硫的制取和凈化(造氣)SO2、O2、2.二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O2===2SO3V2O54500C沸騰爐接觸室沸騰爐<600C5000C4500C8500C5000C熱交換器催化劑下一步思考2.二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O2===2SO3V請同學(xué)們閱讀教材P66-68頁有關(guān)內(nèi)容,討論SO2接觸氧化的最有利條件

因為SO2接觸氧化是一個放熱反應(yīng),根據(jù)化學(xué)平衡理論判斷,此反應(yīng)在溫度較低的條件下進行有利。但是,溫度較低時反應(yīng)速率低,從綜合經(jīng)濟考慮對生產(chǎn)不利。在實際生產(chǎn)中,選定4000C~5000C作為操作溫度。

SO2的接觸氧化也是一個氣體總體積縮小的反應(yīng),表5-2的數(shù)據(jù)說明,增大氣體壓強,能相應(yīng)提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率,但提高得并不多??紤]到加壓對設(shè)備的要求高,增大投資和能量消耗;而且,常壓下4000C~5000C時,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,所以硫酸工廠通常采用常壓操作,并不加壓。返回請同學(xué)們閱讀教材P66-68頁有關(guān)內(nèi)容,因為返回返回3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成接觸室沸騰爐吸收塔熱交換5000C1500C98.3%H2SO4SO3+H2O===H2SO41450C尾氣生產(chǎn)流程動態(tài)演示3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成接觸室沸騰爐吸收塔熱交換50補充材料:硫酸的其它生產(chǎn)辦法1.2(FeSO4·7H2O)===Fe2O3+SO2+SO3+14H2O2.SO2+NO2+H2O===H2SO4+NO2NO+O2===2NO2補充材料:硫酸的其它生產(chǎn)辦法1.2(FeSO4·7H2三、環(huán)境保護環(huán)境污染:大氣污染、水污染、

土壤污染、食品污染、固體廢

棄物、放射性污染、噪聲污染

等。工業(yè)上的三廢:廢水、廢渣、廢氣三、環(huán)境保護環(huán)境污染:大氣污染、水污染、

土高三化學(xué)硫酸的工業(yè)制法總結(jié)課件1.尾氣處理尾氣的組成:SO2,O2,N2(1)堿法:Na2CO3Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2(2)氨酸法:NH3·H2O2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O1.尾氣處理尾氣的組成:SO2,O2,N2(1)堿法:Na3.尾氣的吸收:通常工業(yè)上是用氨水來吸收SO2,其反應(yīng)式為:SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O,(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,當(dāng)吸收液中亞硫酸氫銨達到一定濃度后,再跟濃硫酸反應(yīng),放出二氧化硫氣體,同時得到硫酸銨溶液。反應(yīng)式:2NH4HSO3+H2SO4=2SO2↑+2H2O+(NH4)2SO4,(NH4)2SO3+H2SO4=SO2↑+H2O+(NH4)2SO4放出SO2可用于制液體二氧化硫作為化工原料,硫酸銨溶液經(jīng)結(jié)晶、分離、干燥后制成固體硫酸銨肥料。尾氣的組成:SO2,O2,N23.尾氣的吸收:尾氣的組成:SO2,O2,N2生產(chǎn)過程中的污水,含有硫酸等雜質(zhì)。Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4

+2H2O2、污水處理3、廢渣的利用生產(chǎn)過程中的污水,含有硫酸等雜質(zhì)。Ca(OH)2+H2總結(jié)總結(jié)硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動畫

硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動畫硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸沸騰爐沸騰爐沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室低溫SO2O2

高溫SO2O2SO3SO2O2接觸室接觸室低溫SO2O2高溫SO3SO2O吸收塔吸收塔吸收塔吸收塔高三化學(xué)硫酸的工業(yè)制法總結(jié)課件總結(jié)總結(jié)六、掌握多步計算的技能---(相當(dāng)關(guān)系式計算)

(原子守恒)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

高溫2SO2+O22SO3催化劑加熱SO3+H2OH2SO4FeS22SO22SO32H2SO4六、掌握多步計算的技能---(相當(dāng)關(guān)系式計算)

多步計算

例:含F(xiàn)eS272%的黃鐵礦石在煅燒的時候,有2%的硫受到損失而混入爐渣,在SO2的氧化、吸收過程中,產(chǎn)率為98%,則由這種黃鐵礦石10t可以制得98%的硫酸多少噸?解析:該題的解題關(guān)鍵是:轉(zhuǎn)化成硫酸的硫來自硫鐵礦。抓住了這一點就可以找出FeS2和H2SO4之間的關(guān)系式,即:FeS2——2S——2H2SO4有2%S損失即FeS2利用率為98%。在多步計算中重點掌握元素守恒。在反應(yīng)過程中,可以把中間步驟的損失歸結(jié)為原料或目標(biāo)產(chǎn)物的損失。多步計算在多步計算中重點掌握元素守恒。在反應(yīng)過程中,F(xiàn)eS2——————2H2SO412019610t×72%×98%×98%x×98%X=11.5t答:(略)解:設(shè)可制得98%的硫酸質(zhì)量為x練習(xí):KKP102(7)FeS2——————2H2S再見!再見!一、造氣

1.原料

接觸法制硫酸可以用硫黃、黃鐵礦、石膏、有色金屬冶煉廠的煙氣(含有一定量的SO2)等作原料。

從原料成本、環(huán)境保護等角度考慮,硫黃是制硫酸的首選材料。我國由于硫黃礦產(chǎn)資源較少,主要用黃鐵礦作原料。

世界硫酸產(chǎn)量的60%以上來自硫黃,另一方面,由于有色冶金工業(yè)的發(fā)展和日趨嚴(yán)格的環(huán)保法則,有色金屬冶煉煙氣制酸的產(chǎn)量逐年增加。相反,黃鐵礦制酸的比重卻呈下降趨勢,90年代初,世界硫酸生產(chǎn)的原料構(gòu)成為:

硫黃黃鐵礦其他

65%

16%

19%

一、造氣

1.原料

接觸法制硫酸可以用硫黃、黃鐵礦、2.煅燒黃鐵礦

將硫黃或經(jīng)過粉碎的黃鐵礦,分別放在專門設(shè)計的燃燒爐中,利用空氣中的氧氣使其燃燒,就可以得到SO2。

煅燒黃鐵礦在沸騰爐中進行。

造氣階段的反應(yīng)原理:

S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-297kJ/mol

或者FeS2(s)+O2(g)=Fe2O3(s)+2SO2(g);△H=-853kJ/mol

2.煅燒黃鐵礦

將硫黃或經(jīng)過粉碎的黃鐵礦,分別放在專門設(shè)黃鐵礦粉碎的目的:一是燃燒迅速,二是燃燒充分,提高原料的利用率。

沸騰爐的名稱是因為從爐底通入的強大空氣流,在爐內(nèi)一定空間里把礦粒吹得劇烈翻騰,好像“沸騰著的液體”,所以,人們把這種燃燒爐叫做沸騰爐。

在此階段中,空氣是過量的,目的就是讓黃鐵礦充分反應(yīng)。

黃鐵礦粉碎的目的:一是燃燒迅速,二是燃燒充分,提高原料的利用①二氧化硫的制取和凈化發(fā)生的反應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備沸騰爐2、硫酸生產(chǎn)過程簡介4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2

高溫①二氧化硫的制取和凈化發(fā)生的反應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備沸騰爐沸騰爐爐氣原料粉碎空氣除塵洗滌干燥沸騰爐爐氣原料粉碎空氣除塵洗滌干燥

為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒?

為什么要從爐底通入強大空氣流?討論為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒?為什么要從爐底通入強大空從燃燒爐中出來的氣體叫做爐氣,用燃燒黃鐵礦制得的爐氣含有SO2、O2、N2、水蒸氣以及一些雜質(zhì),如砷、硒等的化合物和礦塵等。雜質(zhì)和礦塵都會使釩催化劑中毒,水蒸氣對設(shè)備和生產(chǎn)也有不良影響,因此,在進行下一步氧化反應(yīng)前,必須對爐氣進行凈化。

爐氣凈化主要除去砷、硒等化合物和礦塵;從燃燒爐中出來的氣體叫做爐氣,用燃燒黃鐵礦制得的爐氣含有SO爐氣的凈化爐氣的成分:凈化的目的:方法:除塵(除礦塵)洗滌(除去砷、硒等化合物)干燥(除水蒸氣)二氧化硫、氧氣、氮氣、水蒸氣、礦塵、砷硒化合物等防止催化劑中毒和設(shè)備腐蝕爐氣的凈化爐氣的成分:凈化的目的:方法:除塵(除礦塵)二氧化凈化設(shè)備:1、旋風(fēng)分離器2、文丘里除塵3、水洗塔凈化設(shè)備:二、接觸氧化

1.反應(yīng)原理

SO2跟O2是在催化劑(如V2O5)表面上接觸時發(fā)生反應(yīng)的,所以,這種生產(chǎn)硫酸的方法叫做接觸法。

從沸騰爐出來的氣體主要有:SO2、O2、N2,它們進入接觸室,發(fā)生氧化反應(yīng):二、接觸氧化

1.反應(yīng)原理

SO2跟O2是在催化劑(

②二氧化硫氧化成三氧化硫

生產(chǎn)設(shè)備:接觸室得到的氣體:三氧化硫、氮氣、未反應(yīng)的氧氣和二氧化硫

發(fā)生的反應(yīng):2SO2+O22SO3V2O5②二氧化硫氧化成三氧化硫生產(chǎn)設(shè)備:接觸室2.SO2接觸氧化反應(yīng)條件選擇

(1)溫度

在具體實際生產(chǎn)中,溫度低了反應(yīng)速率就低,更為重要的是催化劑活性在低溫時不高,從綜合經(jīng)濟效益考慮,溫度過低對生產(chǎn)不利。

在實際生產(chǎn)中,選定400℃~500℃作為操作溫度,因為在這個溫度范圍內(nèi),催化劑的活性(反應(yīng)速率)和SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(93.5%~99.2%)都比較理想。

2.SO2接觸氧化反應(yīng)條件選擇

(1)溫度

在具體實(2)壓強

理論上:接觸氧化是一個體積縮小的反應(yīng),增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動,可提高SO2的轉(zhuǎn)化率。

實際上:常壓操作,并不加壓。

原因有兩點:一是在常壓時SO2的平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,增大壓強后,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高得并不多;二是加壓對設(shè)備的要求高且耗能多,這樣將增大投資和能量消耗。

(2)壓強

理論上:接觸氧化是一個體積縮小的反應(yīng),增大壓高三化學(xué)硫酸的工業(yè)制法總結(jié)課件進入接觸室的SO2和O2需要加熱,而接觸氧化生成SO3時放

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