酸两碱工业制法完整版
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酸两碱工业制法
HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
一.硫酸
1.制取二氧化硫(沸腾炉)
燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫
S+O2═点燃═SO2
4FeS2+11O2═高温═8SO2+2Fe2O3
2.接触氧化为三氧化硫(接触室)
2SO2+O2═2SO3(用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应)
3.用%硫酸吸收
SO3+H2SO4═H2S2O7(焦硫酸)
4.加水(吸收塔)
H2S2O7+H2O═2H2SO4
主要方程式 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2=2SO3
SO3+H2O=H2SO4
环境污染 so2的废气排放导致酸雨
注意事项:在接触氧化阶段,SO2在一定温度(400~500℃)和催化剂存在的条件下,被空气中的O2氧化为SO3。
由于在常压下SO2转化为SO3的转
化率已经很高,而且催化剂要求较高的反应温度,所以一般不采用
高压、低温的反应条件。
在三氧化硫的吸收阶段,反应的本质是SO3与H2O化合生成H2SO4。
但由于用H2O吸收SO3会形成不利于吸收的酸雾,所以工业上用%
的硫酸来吸收SO3,然后再稀释成所需浓度的硫酸。
在制硫酸是,矿石需要粉碎:空气足量:沸腾炉出来的SO2需经过
除尘、洗涤、干燥等:接触式在工作过程中,利用热交换器原理。
尾气处理:一般采用氨水吸收法。
二.硝酸
原理主要方程式
氨氧化法制硝酸,
工业制法原料:NH3 ,水,空气.
主要反应为:4NH3 + 5O2 =催化剂+强热= 4NO + 6H2O [氧化炉中];反应条件:800度高温,催化剂铂铑合金作用下)
2NO + O2 = 2NO2 [冷却器中];
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO [吸收塔];
4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 [吸收塔]。
三盐酸
原理主要方程
工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合,
然后用水吸收生成的氯化氢气体。
氯化氢是在合成塔里合成的。
H2+Cl2=2HCl(反应条件:点燃)
然后用水吸收
在合成塔内完成
环境污染
在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,防止了对空气的污染。
在生产上,往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应
四纯碱制法
原理主要方程式
侯氏制碱法又名联合制碱法
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
(3)2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑
即:①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓
②2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2
五烧碱制法
原理主要方程式
(1)过滤海水
(2)加入过量氢氧化钠,去除钙、镁离子,过滤
Ca2++2OH-==== Ca(OH)2↓(Ca(OH)2微溶,可出现浑浊现象)
Mg2++2OH-==== Mg(OH)2↓
(3)利用反渗透膜法生产技术出去盐水中的SO4 2-
(4)加入过量碳酸钠,去除钙离子、过量钡离子,过滤
Ca2++ CO32-==== CaCO3↓
Ba2++ CO32-==== BaCO3↓
(5)加入适量盐酸,去除过量碳酸根离子
2H+ +CO32-==== CO2↑ + H2O
(6)加热驱除二氧化碳
(7)送入离子交换塔,进一步去除钙、镁离子
(8)电解
2NaCl + 2H2O ==电解== H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH。