化学第一单元走进化学工业化学生产过程中的基本问题课件人教版
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高中化学选修2课件
SO2(g)
催化剂 加热
第二步：催化氧化
2SO2 (g) + O2 (g) 第三步：吸收 SO3(g)+ H2O(l)
2SO3(g) H2SO4(l)
（二）硫酸工业生产的原理
7
以黄铁矿（FeS2）为原料 第一步：造气 高温 8SO2（g）+ 2Fe2O3（s） 4FeS2（s）+ 11O2 （g） 第二步：催化氧化 2SO2 (g) + O2 (g) 第三步：吸收
三个主要设备: 沸 腾 炉、接 触 室、吸收塔
发烟硫酸是浓度超过100%的硫酸,也 就是它含有游离的三氧化硫气体 .浓硫酸一般指浓度大于75%的硫酸.
14
三、生产中反应条件的控制
1、影响化学反应速率的因素有哪些？ 反应物浓度、温度、压强（对有气体参加的 反应）、催化剂 2、什么是化学平衡？ 指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆 反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度 保持不变的状态。
1
新课标人教版高中化学课件系列
选修2 化学与技术 第一章 走进化学工业
第一节 化工生产过程中的基本问题 第1课时
走进化学工业
2
化工生产过程中的基本问题
复习回顾:
3
硫酸的性质
• (1)物理性质：硫酸是一种无色,难挥发,易溶于水 的油状液体。 • 浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释硫 水 中，并_______ 浓硫酸 倒入____ 不断搅拌 。 酸时应该把______ • (2)化学性质： 吸水 性、______ 脱水 性和 • 浓硫酸具有酸性、______ 强氧化 性。 ______
三、生产中反应条件的控制
越高 ； 思考压强的增大，SO2的转化率_____ 那么是否压强越高越好呢？ 根据平衡移动原理，加压对提高 SO 2 的转化率 有利，但在常压、400~500℃时，SO2的转化率已经很 高，加压对设备的要求高，会增大投资和能量消耗。 应选择压强：（2）常压
部编人教版高二化学选修2《第1单元走进化学工业课题1化工生产过程中的基本问题》课堂教学精品ppt课件
两位小数)
工具
第一单元 走进化学工业
栏目导引
【解析】 (1)黄铁矿的主要成分为FeS2，同时根据质量守 恒也可推出。
(2)接触室实现了SO2氧化为SO3的目的。
(3)a相当于增大接触面积，正确；b中增加O2的量可使平衡 向生成SO3的方向移动，提高SO2的转化率，正确；c中催化剂只 对反应速率有影响，对平衡无影响，错误；d中矿渣含大量
①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业 制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是 ______________________________________。
工具
第一单元 走进化学工业
栏目导引
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐 分别加入到50.00 mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气 体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸 收完全，测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果：
铵盐质量为10.00 g和20.00 g时，浓硫酸增加的质量相同； 铵盐质量为30.00 g时，浓硫酸增加的质量为0.68 g；铵盐质量为 40.00 g时，浓硫酸的质量不变。
计算：该铵盐中氮元素的质量分数是________%；若铵盐
质量为15.00 g，浓硫酸增加的质量为________。(计算结果保留
400～500 ℃
。
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第一单元 走进化学工业
栏目导引
四、硫酸工业废气和废渣的处理
1．尾气吸收 生产硫酸的尾气中含有少量 SO2 ，可用石灰水 吸收，
然后再用硫酸处理，生成的SO2可返回用作生产硫酸的原料，其 化学反应方程式为： SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O 、 CaSO3＋H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋H2O 。
2020版高中化学人教版选修2课件：1.1 化工生产过程中的基本问题
-13-
M Z Z 课题1 化工生产过程中 的基本问题
目标导航
UBIAODAOHANG
知识梳理
HISHI SHULI
重难聚焦
HONGNAN JVJIAO
D S 典例透析 IANLI TOUXI
随堂演练
UITANGYANLIAN
一二三四五
五、能量的充分利用
1.硫酸生产过程中的三个反应都是放热反应。 2.硫酸工业充分利用废热的方法是:利用SO2氧化为SO3时放出的 热量来预热即将参加反应的SO2和O2。
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M Z Z 课题1 化工生产过程中 的基本问题
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重难聚焦
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D S 典例透析 IANLI TOUXI
随堂演练
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一二三四五
3.确定化工生产反应原理与过程的案例研究——生产硫酸 (1)关于工业制硫酸的反应原理及过程需考虑的因素。 ①分析产品的化学组成,据此确定生产该产品的主要原料。从 H2SO4的组成看,原料应该是自然界存在的含硫物质,如硫黄、黄铁 矿(主要成分是FeS2)等。 ②分析产品与生产原料之间关键元素的性质,确定主要生产步骤。 H2SO4中S的化合价是+6价,因此先从S或FeS2得到SO3,再由SO3与 H2O反应得到H2SO4。 ③分析生产原料的性质,确定反应原理。生产H2SO4的主要化学 过程可以分成SO2的生成和SO2转化为SO3两个阶段。
-19-
M Z Z 课题1 化工生产过程中 的基本问题
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知识梳理
HISHI SHULI
化学：第一单元课题1《化学生产过程中的基本问题》课件(新人教版选修2)
因此:工业上制硫酸主要分 _________个生产过程.
思考: 思考 为什么不主张用黄铁矿(主要成分 主要成分FeS2)作为原料生产硫酸 作为原料生产硫酸? 为什么不主张用黄铁矿 主要成分 作为原料生产硫酸
(二)硫酸工业原料的选择 二 硫酸工业原料的选择 硫O3 (s)+ 8SO2(g) 第一步： 第一步： 4FeS2(S) +11 O2 (g) 第二步： 第二步： 2SO2(g) + O2 (g) 第三步： 第三步： SO3 (g) + H2O(l)
2. 如何处理废水中的酸性物质? 如何处理废水中的酸性物质?
用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和. 用石灰浆 或石灰石粉中和
3. 如何利用废渣和生产过程中的产生的 大量热能? 大量热能
废渣:分离后循环利用 剩下的作铺路用的 废渣 分离后循环利用,剩下的作铺路用的 分离后循环利用 沥青或用于制砖
能量的充分利用
化工生产过程:
• • • • • • (1)确定化学反应原理 (2)选择原料 (3)选择设备和工艺流程 (4)三废处理(环境保护) (5)能源的利用(综合经济利益) (6)其它问题(如厂址，成本，反应条件等问 题）
小结:(本节课重点)
• • • • • • 1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” : 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” 三种原料: 硫磺 或黄铁矿 空气 和水 三种原料 硫磺(或黄铁矿 空气,和水 或黄铁矿),空气 三个反应: 三个反应 三个生产过程: 造气,催化氧化 三个生产过程 造气 催化氧化 吸收 催化氧化,吸收 三个主要设备: 三个主要设备 沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔 ,接 ,吸收塔 硫酸工业生产的三个适宜条件 三个适宜条件: 硫酸工业生产的三个适宜条件
思考: 思考 为什么不主张用黄铁矿(主要成分 主要成分FeS2)作为原料生产硫酸 作为原料生产硫酸? 为什么不主张用黄铁矿 主要成分 作为原料生产硫酸
(二)硫酸工业原料的选择 二 硫酸工业原料的选择 硫O3 (s)+ 8SO2(g) 第一步： 第一步： 4FeS2(S) +11 O2 (g) 第二步： 第二步： 2SO2(g) + O2 (g) 第三步： 第三步： SO3 (g) + H2O(l)
2. 如何处理废水中的酸性物质? 如何处理废水中的酸性物质?
用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和. 用石灰浆 或石灰石粉中和
3. 如何利用废渣和生产过程中的产生的 大量热能? 大量热能
废渣:分离后循环利用 剩下的作铺路用的 废渣 分离后循环利用,剩下的作铺路用的 分离后循环利用 沥青或用于制砖
能量的充分利用
化工生产过程:
• • • • • • (1)确定化学反应原理 (2)选择原料 (3)选择设备和工艺流程 (4)三废处理(环境保护) (5)能源的利用(综合经济利益) (6)其它问题(如厂址，成本，反应条件等问 题）
小结:(本节课重点)
• • • • • • 1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” : 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” 三种原料: 硫磺 或黄铁矿 空气 和水 三种原料 硫磺(或黄铁矿 空气,和水 或黄铁矿),空气 三个反应: 三个反应 三个生产过程: 造气,催化氧化 三个生产过程 造气 催化氧化 吸收 催化氧化,吸收 三个主要设备: 三个主要设备 沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔 ,接 ,吸收塔 硫酸工业生产的三个适宜条件 三个适宜条件: 硫酸工业生产的三个适宜条件
高中化学第一单元走进化学工业化学生产过程中的基本问题课件新人教版选修2
题）
第十八页，共20页。
小结(xiǎojié):(本节课重点)
• 1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” :
• 三种原料: • 三个反应:
❖硫磺(liúhuáng)(或黄铁矿),空气, 和水
• 三个生产过程: 造气,催化氧化,吸收 • 三个主要设备: 沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔 • 硫酸工业生产的三个适宜条件:
第十六页，共20页。
在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产生 蒸汽来发电；在接触(jiēchù)室中设热 交换装置。据测算，生产1t硫酸约需 消耗100kW·h的电能，而相应量反应 物在生产过程中放出的反应热相当于 200kW·h的电能。
第十七页，共20页。
化工(huàgōng)生产过程:
• (1)确定化学反应原理 • (2)选择原料(yuánliào) • (3)选择设备和工艺流程 • (4)三废处理(环境保护) • (5)能源的利用(综合经济利益) • (6)其它问题(如厂址，成本，反应条件等问
_____.
(bùduàn) 搅拌
• (2)化学性质:
吸水
脱水
• 浓强硫氧酸化具有酸性,______性,______性和______性.
第六页，共20页。
(一)硫酸(liú suān)工业生产的 思考原(sī理kǎo):
1. 自然界中存在(cúnzài)的含硫的物质有哪些?
2. 这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?
第七页，共20页。
(一)硫酸(liú suān)工业生 硫酸(liúsuān)生产反应式
以硫磺(liú产huá的ng)原为原理料:
高温
第一步：S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
(造气)
第二步： (催化氧化)
第十八页，共20页。
小结(xiǎojié):(本节课重点)
• 1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” :
• 三种原料: • 三个反应:
❖硫磺(liúhuáng)(或黄铁矿),空气, 和水
• 三个生产过程: 造气,催化氧化,吸收 • 三个主要设备: 沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔 • 硫酸工业生产的三个适宜条件:
第十六页，共20页。
在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产生 蒸汽来发电；在接触(jiēchù)室中设热 交换装置。据测算，生产1t硫酸约需 消耗100kW·h的电能，而相应量反应 物在生产过程中放出的反应热相当于 200kW·h的电能。
第十七页，共20页。
化工(huàgōng)生产过程:
• (1)确定化学反应原理 • (2)选择原料(yuánliào) • (3)选择设备和工艺流程 • (4)三废处理(环境保护) • (5)能源的利用(综合经济利益) • (6)其它问题(如厂址，成本，反应条件等问
_____.
(bùduàn) 搅拌
• (2)化学性质:
吸水
脱水
• 浓强硫氧酸化具有酸性,______性,______性和______性.
第六页，共20页。
(一)硫酸(liú suān)工业生产的 思考原(sī理kǎo):
1. 自然界中存在(cúnzài)的含硫的物质有哪些?
2. 这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?
第七页，共20页。
(一)硫酸(liú suān)工业生 硫酸(liúsuān)生产反应式
以硫磺(liú产huá的ng)原为原理料:
高温
第一步：S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
(造气)
第二步： (催化氧化)
高中化学第一章走进化学工业第一节化工生产过程中的基本问题第1课时课件新人教版选修2
点燃
S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
第二步：催化氧化
催化剂
2SO2 (g) + O2 (g) 加 热 2SO3(g) 第三步：吸收
SO3(g)+ H2O(l)
H2SO4(l)
2024/7/2
6
依据化学反应原理确定生产过程
（二）硫酸工业生产的原理
以黄铁矿（FeS2）为原料 第一步：造气
4FeS2（s）+ 11O2 （g）高温 8SO2（g）+ 2Fe2O3（s）
（2）为什么不主张用黄铁矿（主要成分FeS2） 作为原料生产硫酸?
硫磺制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程短，设备简单， 三废治理量小，劳动生产率高，易于设备大型化，从 而降低成本。
2024/7/2
9
生产原料的选择
2、工业生产硫酸的基本过程
硫酸生产反应式
想一想:从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生
产设备最少应分几部分?
13
生产原料的选择
SO3
2024/7/2
吸收塔
思考：吸收SO3为什
么不用水或稀硫酸， 而要用98.3%的浓硫酸？ 浓硫酸为什么必须从 塔顶喷下？
因为用水或稀H2SO4溶 液做吸收剂容易形成酸雾 且吸收速率慢；
液体由上向下流，气体 由下向上升，两者在逆流 过程中充分反应。
14
生产原料的选择
小结
• 1、工业上接触法制硫酸概括为“五个三”： • 三种原料: 硫磺(或黄铁矿)、空气、水 • 三个反应: • 三个生产过程: 造气、催化氧化、吸收 • 三个主要设备: 沸 腾 炉、接 触 室、吸收塔
2024/7/2
思考：从沸 腾炉出来的 SO2气体是否 纯净？
部编人教版高二化学选修2《第1单元走进化学工业》课堂教学精品ppt课件
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第一单元 走进化学工业
栏目导引
黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分 测定时，取0.100 0 g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体 与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0.020 00 mol·L－1的 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液25.00 mL。
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第一单元 走进化学工业
栏目导引
FeS2——2SO2——2SO3——2H2SO4；或 S——SO2——SO3——H2SO4 在硫酸工业制硫酸的有关计算中通常就利用以上两关系式 解题。 另外，在有关计算中往往还涉及物质的转化率和损失率的 问题，这在连续多步反应的有关计算中也是一个难点问题。对 于这一类的问题，需要我们掌握这样几个原则：
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第一单元 走进化学工业
栏目导引
(2)①发电厂 焦化厂 炼铁厂 水泥厂 ②Fe2O3＋3CO=高==温==2Fe＋3CO2 CaCO3＋SiO2=高==温==CaSiO3 十 CO2↑ ③用炼铁厂的炉渣(或CaSiO3)作为水泥厂的原料； 用发电厂的煤矸石和粉煤作为水泥厂的原料； 将石灰石煅烧生成石灰，用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时 产生的SO2，减少对空气的污染；建立污水处理系统
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第一单元 走进化学工业
栏目导引
接触法制硫酸时涉及三个连续反应，所以在关于工业制硫 酸的计算性题目中往往涉及这几步连续反应的计算。而对于连 续多步反应的计算通常使用关系式法，这样就避免了对中间产 物的繁琐计算，节约了时间，提高了计算结果的准确性。
关系式法解题需要找准关系式，找关系式的一般方法是根 据涉及的多步反应的化学方程式，依照元素质量守恒或电子转 移数目守恒的原则找出连续多步反应中元素的转化关系，如在 用硫铁矿制硫酸时，根据转化过程中硫元素守恒的原则可以找 到这样的关系式：
高中化学第一单元走进化学工业课题1化工生产过程中的基本问题课件新人教版选修2
2．平衡移动原理(勒夏特列原理) (1)概念：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、
压强等)，平衡就向 能减弱这种改变的 方向移动。 (2)催化剂对化学平衡 没有 (填“有”或“没有”)影响，
但能改变到达平衡所需时间。
3．生产中反应条件的选择
在化工生产中要通过反应条件的控制使 反应速率 和 平 衡转化率 都比较理想，还要同时考虑 控制某些反应条件的 成本 和 实际可能性。
2．反应 2SO2＋O2 2SO3 的适宜条件 催化剂
2SO2(g)＋O2(g) △ 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 这是一个气体分子总数减小的、放热的可逆反应。 (1)温度 SO2 催化氧化是一个放热的可逆反应，根据化学平衡移动理 论判断，温度较低对提高 SO2 的转化率有利。但是，温度较低时 催化剂活性不高，反应速率低。在实际生产中，选定 400～500 ℃ 作为操作温度，这时反应速率和 SO2 的转化率都比较理想。
99.6 99.7 99.9 96.9 97.8 99.3 85.8 89.5 96.4
(1)已知 SO2 的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结 论？___________________________________________________ ______________________________________________________。
(2)在 400～500 ℃时，SO2 的催化氧化采用常压而不是高压， 主要原因是：___________________________________________ ______________________________________________________。
(3)选择适宜的催化剂，是否可以提高 SO2 的转化率？____(填 “是”或“否”)，是否可以增大该反应所放出的热量？______(填 “是”或“否”)。
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(1)低温(400~5000C) (2)常压 (3)适当过量的空气
• 2. 硫酸生产中的废气及废液的处理方法.
19
实践活动
通过查阅资料、上网、参观访问等方 式进行调查，了解一些化工厂是如何 利用废热的。 研究课题：利津石油化工厂的废气可 否应用于利津凤凰热电厂的发电燃料？
20
第三步： SO3 (g) + H2O(l)
H2SO4(l)
因此:硫酸生产中的三种原料:硫磺(或黄铁矿),
空气,和水
9
硫酸生产反应式
想一想:从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生 产设备最少应分几部分?
以硫磺为原料:
高温
第一步：S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
(造气)
(催第化二氧步化：)2SO2 (g) + O2 (g)
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能量的充分利用
硫酸生产过程中的三个化学反应都是 放热反应，可以充分利用这些反应放 出的热能(工厂里把它们叫做“废热”) 以降低生产成本。
16
在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产 生蒸汽来发电；在接触室中设热交 换装置。据测算，生产1t硫酸约需消 耗100kW·h的电能，而相应量反应物 在生产过程中放出的反应热相当于 200kW·h的电能。
14
生产中的三废处理
1. 如何处理尾气中的SO2?
工业：ＳＯ２ Ｃa（ＯＨ）２ ＣaＳＯ３ Ｈ２ＳＯ４ＳＯ２（重新利用） 实验室： ＳＯ２＋２ＮaＯＨ＝Ｎa２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ
2. 如何处理废水中的酸性物质?
用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和.
3. 如何利用废渣和生产过程中的产生的 大量热能?
废渣:分离后循环利用,剩下的作铺路用的 沥青或用于制砖
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化工生产过程:
• (1)确定化学反应原理 • (2)选择原料 • (3)选择设备和工艺流程 • (4)三废处理(环境保护) • (5)能源的利用(综合经济利益) • (6)其它问题(如厂址，成本，反应条件等
问题）
18
小结:(本节课重点)
• 1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” : • 三种原料: ❖硫磺(或黄铁矿),空气,和水 • 三个反应: • 三个生产过程: 造气,催化氧化,吸收 • 三个主要设备: 沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔 • 硫酸工业生产的三个适宜条件:
13
硫酸工业生产的三个适宜条件:
• 阅转读化为P6S表O13?-1,思考温度较催__化_剂低_时,越有利于SO2
2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g) 放热
思考:是否温度越低越有利于SO2 转化为SO3 ?
应选择温度:(1)低温(400~5000C)
注意:工业生产中反应温度的选择 往往还要考虑该温度下催化剂的活性.
催化剂 加热
2SO3(g)
第三步：SO3(g)+ H2O(l)
H2SO4(l)
(吸收) 工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收SO3 10
(三)硫酸工业生产的三个主要设 备
98.3%H2SO4
SO2 O2
SO2 O2
SO2 O2
沸 腾 炉图片
接 触 室图片
11
生产中反应条件的控制 硫酸工业生产的三个适宜条件:
• 阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化 率__越__高_
思考:是否压强越高越好 ?
应选择压强:(2)常压
注意:工业生产中压强的选择 往往还要考虑成本和能量消耗等问题
12
生产中反应条件的控制 硫酸工业生产的三个适宜条件:
2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g)
• (1)低温(400~5000C) • (2)常压 • (3)适当过量的空气
因此:工业上制硫酸主要分 _________个生产过程. 8
(二)硫酸工业原料的选择 硫酸生产反应式
思考: 为什么不主张用黄铁矿(主要成分FeS2)作为原料生产硫酸?
第以一F步eS2：为原4F料eS2(S)
高温
+11 O2 (g)
催化剂
第二步：
2SO2(g)
+
O2#43; 8SO2(g) 2SO3(g)
化学：第一单元课题１ 《化学生产过程中的基本 问题》课件PPT（人教版选
修2）
1
走进化学工业
2
第一单元 课题一
化工生产过程中的基本问题
3
硫酸的用途 4
思考: (1)自然界中有没有天然的硫酸?
• (2)工业上如何制取硫酸?
5
硫酸的性质
• (1)物理性质:硫酸是一种无色,难挥发,易溶于 水的油状液体。
• 浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释 硫酸时应该把浓硫__酸____倒到_水_____中,并不_断__搅_拌_.
• (2)化学性质: • 浓硫酸具有酸性,__吸_水___性,__脱__水__性和______
性强.氧化
6
(一)硫酸工业生产的原理
思考:
1. 自然界中存在的含硫的物质有哪些?
2. 这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?
请写出有关的化学方程式!
7
(一)硫酸工业生产的原理 硫酸生产反应式
以硫磺为原料:
高温
第一步：S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
(造气)
(催第化二氧步化：)2SO2 (g) + O2 (g)
催化剂 加热
2SO3(g)
第三步：SO3(g)+ H2O(l)
H2SO4(l)
(吸收) 工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收SO3
• 2. 硫酸生产中的废气及废液的处理方法.
19
实践活动
通过查阅资料、上网、参观访问等方 式进行调查，了解一些化工厂是如何 利用废热的。 研究课题：利津石油化工厂的废气可 否应用于利津凤凰热电厂的发电燃料？
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第三步： SO3 (g) + H2O(l)
H2SO4(l)
因此:硫酸生产中的三种原料:硫磺(或黄铁矿),
空气,和水
9
硫酸生产反应式
想一想:从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生 产设备最少应分几部分?
以硫磺为原料:
高温
第一步：S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
(造气)
(催第化二氧步化：)2SO2 (g) + O2 (g)
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能量的充分利用
硫酸生产过程中的三个化学反应都是 放热反应，可以充分利用这些反应放 出的热能(工厂里把它们叫做“废热”) 以降低生产成本。
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在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产 生蒸汽来发电；在接触室中设热交 换装置。据测算，生产1t硫酸约需消 耗100kW·h的电能，而相应量反应物 在生产过程中放出的反应热相当于 200kW·h的电能。
14
生产中的三废处理
1. 如何处理尾气中的SO2?
工业：ＳＯ２ Ｃa（ＯＨ）２ ＣaＳＯ３ Ｈ２ＳＯ４ＳＯ２（重新利用） 实验室： ＳＯ２＋２ＮaＯＨ＝Ｎa２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ
2. 如何处理废水中的酸性物质?
用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和.
3. 如何利用废渣和生产过程中的产生的 大量热能?
废渣:分离后循环利用,剩下的作铺路用的 沥青或用于制砖
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化工生产过程:
• (1)确定化学反应原理 • (2)选择原料 • (3)选择设备和工艺流程 • (4)三废处理(环境保护) • (5)能源的利用(综合经济利益) • (6)其它问题(如厂址，成本，反应条件等
问题）
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小结:(本节课重点)
• 1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” : • 三种原料: ❖硫磺(或黄铁矿),空气,和水 • 三个反应: • 三个生产过程: 造气,催化氧化,吸收 • 三个主要设备: 沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔 • 硫酸工业生产的三个适宜条件:
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硫酸工业生产的三个适宜条件:
• 阅转读化为P6S表O13?-1,思考温度较催__化_剂低_时,越有利于SO2
2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g) 放热
思考:是否温度越低越有利于SO2 转化为SO3 ?
应选择温度:(1)低温(400~5000C)
注意:工业生产中反应温度的选择 往往还要考虑该温度下催化剂的活性.
催化剂 加热
2SO3(g)
第三步：SO3(g)+ H2O(l)
H2SO4(l)
(吸收) 工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收SO3 10
(三)硫酸工业生产的三个主要设 备
98.3%H2SO4
SO2 O2
SO2 O2
SO2 O2
沸 腾 炉图片
接 触 室图片
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生产中反应条件的控制 硫酸工业生产的三个适宜条件:
• 阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化 率__越__高_
思考:是否压强越高越好 ?
应选择压强:(2)常压
注意:工业生产中压强的选择 往往还要考虑成本和能量消耗等问题
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生产中反应条件的控制 硫酸工业生产的三个适宜条件:
2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g)
• (1)低温(400~5000C) • (2)常压 • (3)适当过量的空气
因此:工业上制硫酸主要分 _________个生产过程. 8
(二)硫酸工业原料的选择 硫酸生产反应式
思考: 为什么不主张用黄铁矿(主要成分FeS2)作为原料生产硫酸?
第以一F步eS2：为原4F料eS2(S)
高温
+11 O2 (g)
催化剂
第二步：
2SO2(g)
+
O2#43; 8SO2(g) 2SO3(g)
化学：第一单元课题１ 《化学生产过程中的基本 问题》课件PPT（人教版选
修2）
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走进化学工业
2
第一单元 课题一
化工生产过程中的基本问题
3
硫酸的用途 4
思考: (1)自然界中有没有天然的硫酸?
• (2)工业上如何制取硫酸?
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硫酸的性质
• (1)物理性质:硫酸是一种无色,难挥发,易溶于 水的油状液体。
• 浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释 硫酸时应该把浓硫__酸____倒到_水_____中,并不_断__搅_拌_.
• (2)化学性质: • 浓硫酸具有酸性,__吸_水___性,__脱__水__性和______
性强.氧化
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(一)硫酸工业生产的原理
思考:
1. 自然界中存在的含硫的物质有哪些?
2. 这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?
请写出有关的化学方程式!
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(一)硫酸工业生产的原理 硫酸生产反应式
以硫磺为原料:
高温
第一步：S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
(造气)
(催第化二氧步化：)2SO2 (g) + O2 (g)
催化剂 加热
2SO3(g)
第三步：SO3(g)+ H2O(l)
H2SO4(l)
(吸收) 工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收SO3