工业接触法制硫酸
硫酸的工业制法
1 ．什么是环境？
大气、土地、水、矿产、森林、生物以 及风景游览区、自然保护区、生活居住 区等构成了人类生存的环境
2 ．环境污染包括哪些？
环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤 污染、食品污染等，此外还包括固体废弃物， 放射性噪声等污染。
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3.SO2排放到大气中有哪些危害？
• ①人吸入SO2会发生呼吸道疾病，浓度高达一定程 度时，会使人死亡。 • ②如果SO2与空气中的飘尘接触，或跟氮的氧化物 接触，会部分被氧化为SO3，危害跟严重，这些硫 的氧化物能直接伤害植物叶片，浓度高时，会使 植物枯死。 • ③降水时，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸 盐随雨雪降到地面，即所谓的“酸雨”。酸雨可 使湖泊水质酸化，毒害鱼类和其它水生生物；使 土壤酸化、破坏农田、损害农作物、森林；酸雨 还会腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹等。
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6．什么是热交换过程？ 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 成的热，传递给进入接触 室的需要预热的混合气体， 并冷却反应后生成的气体， 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7．吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸，而是用98.3%的浓硫酸？
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时，容易形成酸雾，吸 收速度慢且吸收不充分， 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂，则在吸收过程中不 形成酸雾，吸收速度快且 吸收充分，有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤： 1.写出多步反应的化学方程式； 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式，解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则：如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒，具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
硫酸的工业制法分析解析
6．什么是热交换过程？ 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 成的热，传递给进入接触 室的需要预热的混合气体， 并冷却反应后生成的气体， 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7．吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸，而是用98.3%的浓硫酸？
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时，容易形成酸雾，吸 收速度慢且吸收不充分， 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂，则在吸收过程中不 形成酸雾，吸收速度快且 吸收充分，有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤： 1.写出多步反应的化学方程式； 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式，解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则：如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒，具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
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2．为什么把燃烧黄铁矿的炉子叫沸腾 炉？为什么用这种炉子？
这是因为矿粒燃烧的时候， 从炉底通入强大的空气流， 把矿粒吹得在炉内一定空 间里剧烈沸腾，好象“沸 腾着的液体”一样。因此， 人们把这种炉子叫沸腾炉。 矿粒在这种沸腾情况下， 跟空气充分接触，燃烧快， 反应完全，提高了原料的 利用率。
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三．有关化学计算
•几个概念：化学计算中涉及到工业生产实际中 的“四率”（即转化率、利用率、产率、损失 率）和纯度。 •物质的纯度=（纯物质/不纯物质）×100% •产率=（实际产量/理论产量）×100% •利用率=（实际利用原料量/实际投入原料总量） ×100% •损失率：1-利用率 •在原料中：转化率=利用率
硫酸的工业制法
硫酸的工业制法硫酸硫酸盐一、硫酸的工业制法——接触法1、接触法制硫酸的生产原理及工业设备生产阶段化学方程式工业设备生产原理（1）SO2的制取与净化4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸腾炉扩大接触面（矿石粉碎）（2）SO2氧化成SO32SO2 + O22SO3接触室热交换（3）SO3的吸收和硫酸的生成SO2 + H2O = H2SO4实际是用浓H2SO4吸收吸收塔逆流吸收2、尾气的吸收，可用氨水吸收2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3NH3 + H2O + SO2 = NH4HSO3将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH4)2SO4，并回收了SO2。
3、生产简要流程4、有关物质纯度、转化率、产率的计算物质的纯度不纯物中所含纯物质的质量不纯物质的总质量100%5、多步递进反应的关系式计算法遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。
此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。
二、浓硫酸的特性硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。
稀硫酸具有酸类的通性（H+的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。
1、浓硫酸的吸水性。
浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。
其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H2SO4·nH2O（n = 1,2,4,6,8）。
同时放出大量的热。
这些水合物很稳定。
利用浓H2SO4的吸水性，可以做干燥剂。
浓H2SO4能干燥H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。
2、浓硫酸的脱水性。
(完整版)3.1硫酸工业制备
第一节接触法制硫酸●教学目标1.了解接触法制硫酸的化学原理、原料、生产流程和典型设备。
2.通过二氧化硫接触氧化条件的讨论，复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识，训练学生应用理论知识分析和解决问题的能力。
一、反应原理1.S＋O2===SO23.SO3＋H2O===H2SO4现阶段我国硫酸的生产原料以黄铁矿(主要成分为FeS2)为主，部分工厂用有色金属冶炼厂的烟气、矿产硫黄或从石油、天然气脱硫获得硫黄作原料。
4FeS2＋11O2高温=====2Fe2O3＋8SO2如以石膏为原料的第一步反应就是：2CaSO4＋C∆====2CaO＋2SO2↑＋CO2二、工业制硫酸的生产流程。
工业上制硫酸主要经过以下几个途径：1、以黄铁矿为原料制取SO2的设备叫沸腾炉。
沸腾炉示意图矿石粉碎成细小的矿粒，是为了增大与空气的接触面积，通入强大的空气流为使矿粒燃烧得更充分，从而提高原料的利用率。
［设问］黄铁矿经过充分燃烧，以燃烧炉里出来的气体叫做“炉气”。
但这种炉气往往不能直接用于制取SO3，这是为什么呢？这是因为炉气中常含有很多杂质，如N2，水蒸气，还有砷、硒的化合物及矿尘等。
这些杂质有些是对生产不利的，如砷硒的化合物、矿尘能够使下一步氧化时的催化剂中毒，水蒸气对设备也有不良影响，因此炉气必须经过净化、干燥处理。
问题：1.N2对硫酸生产没有用处，为什么不除去？2.工业生产上为什么要控制条件使SO2、O2处于上述比例呢？［答案］1.N2对硫酸的生产没有用处，但也没有不利之处，若要除去，势必会增加生产成本，从综合经济效益分析没有除去的必要。
2.这样的比例是增大反应物中廉价的氧气的浓度，而提高另一种反应物二氧化硫的转化率，从而有利于SO2的进一步氧化。
三、生产设备及工艺流程2.接触室根据化学反应原理，二氧化硫的氧化是在催化剂存在条件下进行的，目前工业生产上采用的是钒催化剂。
二氧化硫同氧气在钒催化剂表面上与其接触时发生反应，所以，工业上将这种生产硫酸的方法叫做接触法制硫酸。
工业上接触法制硫酸化学方程式
工业上接触法制硫酸化学方程式
工业上制备硫酸的方法是接触法，该方法是利用催化剂将二氧化硫和氧气在高温下进行氧化反应。
接触法制备硫酸的化学方程式如下所示：
2SO2 + O2 → 2SO3。
SO3 + H2O → H2SO4。
在第一个方程式中，二氧化硫和氧气在催化剂的作用下发生反应生成二氧化硫。
在第二个方程式中，生成的二氧化硫与水蒸气反应生成硫酸。
这两个反应是工业上制备硫酸的关键步骤。
需要注意的是，工业上的接触法制备硫酸是一个复杂的过程，涉及到催化剂、温度、压力等多个因素的影响。
此外，为了提高反应效率和减少能源消耗，工业生产中还会采用一系列工艺控制和设备来优化这一过程。
硫酸的工业制备
很Niubility的总结 偷自此人
三原料：硫铁矿 或硫磺 、空气、水
三反应: 4FeS2 + 11O2 高温2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O2 催化 △剂2SO3 SO3 + H2O = H2SO4
三条件：高温 400-500℃ 、催化剂 V2O5 、常压
三阶段：SO2的制取与净化、SO2催化氧化成SO3、SO3的吸收
H2S的性质
1 无色,有臭鸡蛋气味,剧毒,能溶于水,水溶液称氢硫酸
2 S为-2价,体现还原性,如
2H2S + SO2 = 2H2O + 3S
3 能与O2发生反应
2H2S + 3O2点燃 2H2O + 2SO2 O2充足
2H2S
+
O 点燃 2
2H2O
+
2S
O2不足
4 不稳定性 H2S H△2 + S
一个问题引发的“血案”
Q 为什么用浓硫酸吸收SO3,而不用水吸收
SO3的性质
1 常温下,SO3是一种无色固体
2 SO3易与水化合,放出大量的热,形成酸雾，
3 SO3能与浓硫酸反应,生成H2SO4·SO3
4 SO3具有酸性氧化物 H2SO4的酸酐 的通性,能与碱性氧 化物,碱等发生反应,如： SO3 + CaO = CaSO4 SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O 5 SO3中S处于最高价态,故具有较强的氧化性，
和
H2SO4的生成
三设备：沸腾炉 制取SO2 、接触室 催化氧化SO2生成SO3 、 吸收塔 SO3的吸收
硫酸制取的三设备
沸腾炉
接触室
硫酸的工业制法
硫酸的工业制法———接触法制硫酸
⑴接触法制硫酸的过程和原理（完成化学方程式）：
（1）造气：4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2（在沸腾炉中进行）；
（2）接触氧化：2SO2+O2==2SO3（在接触室中进行）；
（3）SO3的吸收：SO3+H2O==H2SO4（在吸收塔中进行）。
量空气。
⑶煅烧黄铁矿制得的炉气中含有SO2、O2、N2、水蒸气及砷、硒等化合物和矿尘，
需要除尘、__洗涤____和干燥，避免催化剂中毒。
条件下进行有利?
①使用催化剂：V2O5
②温度的选择：400℃--500℃
③压强的选择：常压
⑸接触氧化过程，应用了热交换器设备，其优点是预热炉气、冷却反应后生成的气体。
⑹工业上用98%浓硫酸吸收SO3，是因为防止形成酸雾，以便使三氧化硫吸收完全，提高三氧化硫的吸收效率。
⑺硫酸工业“三废”的处理和利用：
①尾气中的SO2，用氨水吸收，可得到氮肥。
反应方程式是SO2＋2NH3＋H2O＝(NH4)2SO3
(NH4)2SO3＋H2SO4＝(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O。
②污水中含有硫酸，可用石灰乳吸收，反应方程式是Ca(OH)2＋H2SO4＝CaSO4＋2H2O
③废渣的利用。
矿渣一般可用来作为制造水泥的原料或用于制砖
含铁品位高的矿渣，经处理后可以炼铁。
④硫酸生产过程中的三个反应是放热反应。
⑤如果要筹建一间硫酸厂，你认为应该考虑哪些因素？
硫酸厂靠近消费中心比靠近原料产地更为有利
硫酸厂不应建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区。
生产过程示意图。
接触法制硫酸
主要设备：
SO3 + H2O = H2SO4
吸收塔
讨 论
⑴ 工业上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？
用 98. 3 % 的浓硫酸吸收三氧化硫
⑵ 为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫？
三氧化硫与水化合时，放出大量热。如用水或稀硫酸
作吸收剂时，易形成酸雾，吸收速度减慢，不利于三氧化
硫的吸收。
接触法制硫酸
接触法制硫酸
硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志
怎样制取硫酸？
S FeS2
O2
SO2
⑴O2
⑵ O2
SO3
⑶ H2O
H2SO4
因为硫磺做原料成本低，污染少，所以世界上 主要用硫磺制硫酸，我国由于硫磺矿产资源较少， 主要用黄铁矿为原料，黄铁矿的主要成分是 FeS2 （二硫化亚铁）
一、接触法制硫酸
x=1.478
思考
1、硫及其化合物之间的相互转化关系 H2S ← S → SO2 → SO3 →H2SO4 2、工业制硫酸分几个阶段？ 每个阶段的反应 原理是什么？用到什么典型设备？
3、SO2的催化氧化怎样选择适宜的合成条件？
4、吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸，而用 98.3%的浓硫酸？ 5、硫酸厂“三废”以及“废热”应怎样处 理？ 6、硫酸厂选择厂址时应注意哪些因素？
第一步：造气 S + O 2
点燃
SO2 2Fe2O3 + 8SO2
高温
4FeS2 +11 O2
第二步：二氧化硫的催化氧化
2SO2 + O2
催化剂 加热
2SO3
第三步：三氧化硫的吸收
SO3 + H2O
H2SO4
-硫酸工业用途
H2SO4
吸 收 塔
二、硫酸工业生产的流程
沸腾炉 接触室 吸收塔
尾气
净 化 冷却
空气
讨论
一、在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了 化学反应速率知识？
1、硫磺或黄铁矿在送入沸腾炉之前要经过粉碎。 2、从沸腾炉底部鼓入强大空气流。 3、二氧化硫的氧化过程中使用催化剂。 4、采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 5、三氧化硫的吸收采用逆流原理。 6、在吸收塔中填入了大量瓷环。
2SO3
N2
3、SO3的吸收 主要设备：吸收塔 主要反应： SO3 + H2O
思考：吸收三氧化硫为什么不用水 和稀硫酸，而用98.3%的浓硫酸？ 浓硫酸为什么必须从塔顶喷下？ 逆流原理：三氧化硫与水反应， 放出大量的热，用水或稀硫酸吸 收三氧化硫易形成酸雾，酸雾的 形成不利于气体三氧化硫被进一 步吸收，吸收速度慢，且吸收不 完全，98.3%的浓硫酸从塔顶淋下， 气体由下往上，流向相反，充分 接触，吸收更完全，由此看来工 业生产上特别重视生产的速度及 原料的利用率。
3．三个生产阶段：造气；接触氧化；SO3的吸收。 4．三种设备：沸腾炉；接触室；吸收塔。
5．三种杂质：矿尘；砷、硒等化合物；水蒸气。
6．三种净化方法：洗涤；除尘；干燥。 7．接触氧化的三个适宜条件：压强用常压；温 度为400℃～500℃；催化剂主要为V2O5。 8．三废：废气(主要为SO2)；废水(主要含硫酸)； 废渣(含铁量较高)。
接触法制硫酸分三个阶段，第一阶段是二氧化 硫的制取和净化，第二阶段是二氧化硫氧化成三氧 化硫，第三阶段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成.
一、硫酸工业生产的原理
第一步：造气
4FeS2 +11 O2
氧化剂： O2
工业制备硫酸方法的演变
工业制备硫酸方法的演变一、铅室法（1764---1900）1、铅室法的基本原理是利用高级氮氧化物（主要是三氧化二氮）使二氧化硫氧化并生成硫酸：SO2+N2O3+H2O—→H2SO4+2NO生成的一氧化氮又迅速氧化成高级氮氧化物：2NO+O2—→2NO2NO+NO2—→N2O3因此，在理论上，氮氧化物仅起着传递氧的作用，本身并无消耗。
2、衰败的原因用铅室法制得的硫酸浓度低而且往往含有很多杂质，用途受到限制，这也是铅室法被淘汰的重要因素（见硫酸工业发展史）。
二、接触法制硫酸（1831---2011,现在很少用了）1、接触法制硫酸的原料是黄铁矿。
废气的吸收用到了生石灰。
2、接触法制硫酸可以分成三个阶段:造气、接触氧化、三氧化硫的吸收。
造气所用的设备是沸腾炉,进入燃烧炉的应该是硫磺或者是经过粉碎的黄铁矿和空气,反应方程为S(s)+O2 (g)==点燃==SO2(g) ΔH= -297kJ/molFeS2(s)+11/4 O2(g)==高温==1/2 Fe2O3(g)+2SO2(g) ΔH=-853kJ/mol从燃烧炉出来的气体叫做炉气.除去杂质和矿尘的目的是防止催化剂中毒,进行干燥的原因是防止水蒸气与二氧化硫形成酸对设备的腐蚀和在接触室里对催化氧化的不良影响。
净化、干燥的炉气进入接触室与催化剂接触发生反应,反应方程式为SO2(g)+1/2O2(g) ==催化剂== SO3(g)；ΔH=98.3kJ/mol (反应条件为400摄氏度到500摄氏度,五氧化二钒做催化剂.)3、吸收三氧化硫是在吸收塔中进行的,踏中堆有瓷环.一般用98.3%硫酸吸收三氧化硫,形成硫酸,然后在稀释成所需浓度的硫酸。
接触法制硫酸
接触法制硫酸如果我问你：“你知道什么是接触法制硫酸吗？”，相信你会一头雾水。
其实很简单，接触法制硫酸就是用含有硫酸根离子或者硫酸氢根离子的物质作原料，经过化学变化制取硫酸的方法。
为了考察反应，我还特意做了实验：先将5克硫酸钠溶解在500毫升的水中，再将6克硫酸亚铁溶解在300毫升的水中，然后加热，得到的溶液便是硫酸亚铁硫酸溶液。
我拿出试剂瓶，将反应产生的气体导入试剂瓶中，把反应液倒入水中，可见固体消失。
这时我按照文献中写的方法加入石灰水，再观察它们反应的现象，只见生成的气体逐渐减少，最终消失。
同时，我还发现，反应完毕后剩余的物质都呈无色状态，而且放置后又重新恢复无色状态。
这些实验是在高温、高压的环境下完成的。
因此，在实验室里通常使用铁制的反应器皿来进行反应。
另外，我也查阅了资料，找到了以下两种制取硫酸的方法：第一种是用黄铁矿粉在氯气流中加热至600 ℃进行分解，再用氨水中和得到硫酸铵；第二种是用锌粉与盐酸反应生成氯化锌和氢气，再加热至400 ℃使氯化锌分解，与氧气共同加热至600 ℃生成硫酸锌和水。
现在，我们再来了解硫酸的用途吧！硫酸的主要用途是作为一种强酸。
化肥，人造纤维，染料，医药，炸药等的主要原料。
而且硫酸的用途非常广泛。
其中，最基本的就是用于工业生产上。
在钢铁厂里，用硫酸来对铁矿石进行酸洗；在建筑行业中，用来对混凝土和沙石等进行酸洗；在纺织业中，用来对棉花进行漂白。
在塑料工业中，用硫酸来对聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、 ABS树脂等进行蚀刻。
在电镀行业中，用来对电镀铜、镍、铬等金属时的添加剂进行去除。
在食品工业中，用来处理罐头类产品，防止腐蚀和微生物的繁殖。
在电子工业中，用来清洁集成电路板，并作为蚀刻和去除膜厚的溶液。
在石油化工中，用来对芳烃、苯、醇类、醚类等各种有机溶剂进行稀释或者作为萃取剂。
在橡胶工业中，用来制备合成橡胶，如丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶等。
在制药工业中，用来制造青霉素和红霉素等抗生素。
接触法制硫酸最全版
接触法制硫酸最全版课题：第⼀节接触法制硫酸教学⽬的要求：1、使学⽣掌握接触法制硫酸的化学原理、原料、主要反应、主要设备和流程2、通过SO2接触法氧化的适合条件的选择的讨论，复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识，并能解释硫酸⽣产中的简单问题。
3、培养学⽣处理信息、分析问题的能⼒，提⾼学⽣的语⾔表达能⼒和⽂字表达能⼒。
4、培养学⽣的创新精神、探索精神，能⽤科学的⽅法研究和解决问题，树⽴理论联系实际的辩证唯物主义的思想。
教学重点：接触法制硫酸的化学原理教学难点； SO2的接触法氧化的适宜条件的选择教学⽅法；多谋体动画演⽰和学⽣⾃主讨论课时安排；共2教时第⼀教时教学过程；【设问】硫酸在⼯业和农业⽣产⼯具中的⽤途有哪些?【学⽣看书回答】略【导⼊】硫酸在⼯农业⽣产⼯具中有重要的作⽤,⼤家学习硫酸的⼯业制法.【设问】请同学们根据所学的化学知识写出⽣产硫酸的化学⽅程式.倒推法:H2SO4←SO3←SO2←S(或FeS2)【板书】⼀、原料和原理1、三种原料；（1）硫黄、硫铁矿（FeS2）、⽯膏、有⾊冶⾦烟⽓（SO2）（2）空⽓、（3）⽔。
2、三个主要反应：（我国主要是以硫铁矿为主要原料，硫黄矿的含量少）⑴、4FeS2（s） + 11O2（g）△==2Fe2O3（s） + 8SO2（g）△H== -3412KJ·mol-1或；S（s） + O2（g） SO2（g）（由学⽣学习化学⽅程式的配平，标出电⼦转移的⽅向和数⽬）⑵、2SO2（g） + O2（g）催化剂———→←——— 2SO3（g）△H== -196.6KJ·mol-1⑶、SO3（g）＋ H2O（l） === H2SO4（l）△H== -130.3KJ·mol-1⼆、⽣成过程中的三个阶段（⼀）、造⽓1、反应；4FeS2（s） + 11O2（g）△==2Fe2O3（s） + 8SO2（g）△H== -3412KJ·mol-1或；S（s） + O2（g） SO2（g）2、设备；沸腾炉（出⽰沸腾炉模型）3、⼯作原理；将矿⽯粉碎（问为什么？——增加和空⽓的接触⾯积，加快反应速率，使原料充分利⽤）→进⼊沸腾炉→强空⽓流从沸腾炉的底端吹⼊→矿⽯如沸腾的点燃液体→作⽤；矿⽯燃烧得较充分，提⾼反应速率、提⾼原料的利⽤率。
接触法制硫酸.
直接排入大气？
吸
思考：吸收
三氧化硫为什
收
么不用水和稀
硫酸，而用
98.3%的浓硫
酸？浓硫酸为
塔
什么必须从塔
顶喷下？
小结：接触法制硫酸
速率、平衡理论、
三原理 化学反应速率理论 热交换原理
逆流吸收原理
三阶段
SO2的制备 （造气）
SO2的催化氧化 SO3的吸收
三设备 沸腾炉
接触室
吸收塔
三反应 S+O2=SO2
2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
二、硫酸厂“三废”的处理及“废热” 1处、“理三废”处理
(1)尾气吸收 ①用石灰乳SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O
②用氨水SO2+2NH3 +H2O = （NH4）2SO3 （NH4）2SO3 + H2SO4 = （ NH4）2SO4 + SO2↑+ H2O (2)污水处理 Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O 制石膏 (3)废渣处理 黄铁矿矿渣可用来制造水泥、砖和炼铁等。 2、 “废热”利用：能量充分利用 (1)在接触室中设热交换器，预热SO2和O2 。 (2)在沸腾炉旁设置“废热锅炉”，产生蒸汽发电；
讨
⑶ 为什么硫酸厂的尾气不能直接排入大气？
由于尾气中含有二氧化硫，如直接排入大气，
论 会造成污染。
⑷如何处理尾气？ 用氨水吸收
2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3
接触法制硫酸的关键反应为so2的催化氧化催化机理
文章标题：深度解析接触法制硫酸的关键反应：SO2的催化氧化催化机理1. 接触法制硫酸的关键反应：SO2的催化氧化催化机理在工业生产中，接触法是一种常用的制备硫酸的方法。
而接触法制硫酸的关键反应之一即是SO2的催化氧化反应。
SO2的催化氧化催化机理是制备硫酸过程中的核心环节，了解其机理对于提高硫酸生产效率、降低能耗、减少环境污染等方面具有重要意义。
2. SO2的催化氧化反应原理SO2的催化氧化反应是一种重要的气相反应，在工业中由催化剂协助下进行。
这一反应可以用如下方程式表示：2SO2 + O2 → 2SO3。
3. 催化剂在SO2的氧化反应中的作用催化剂在SO2的氧化反应中发挥着至关重要的作用。
它能够提高反应速率，降低反应活化能，同时还能够调控反应的选择性，使产物选择性地生成所需的SO3。
催化剂的种类、结构和表面性质对于催化活性、稳定性和选择性起着决定性的影响。
4. 接触法制硫酸SO2的催化氧化催化机理接触法制硫酸中SO2的催化氧化催化机理涉及多种反应步骤和中间产物，其中涉及复杂的物理化学过程和催化作用。
在实际生产中，需要根据催化剂性能、反应条件等因素进行优化，以实现高效、稳定的SO2的氧化反应，进而提高硫酸产率。
5. 个人观点和理解在我看来，对于SO2的催化氧化催化机理的深入探究不仅可以帮助理解接触法制硫酸的工艺原理，更有助于发展更高效的催化剂和改进工艺条件，从而提高硫酸生产的效率和环保性。
总结：在本文中，我深入探讨了接触法制硫酸的关键反应：SO2的催化氧化催化机理。
首先介绍了SO2的催化氧化反应原理，接着分析了催化剂在反应中的重要作用，最后针对接触法制硫酸SO2的催化氧化催化机理进行了详细的解析和讨论。
我也共享了个人观点和理解。
通过本文的阅读，读者能够全面、深刻地了解接触法制硫酸的关键反应，以及SO2的催化氧化催化机理。
：从SO2的催化氧化反应原理到催化剂在反应中的作用，再到接触法制硫酸SO2的催化氧化催化机理的详细解析，我们已经了解了接触法制硫酸的关键反应的重要性以及其复杂的物理化学过程和催化作用。
工业接触法制硫酸
作业
课课精练P30-31 第二课时
硫酸铜晶体
实验证明铜不能在低温下与氧气反应，也不能与 稀硫酸共热反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀 硫酸中并通入空气来制取硫酸铜溶液的。
写出铜屑在此状态下被溶解的化学方程式： 2 Cu + O2 + 2 H2SO4
△
→ 2 CuSO4 + 2 H2O
硫酸工业
一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程 三阶段 、三设备、三反应
解析；方案A有两点不足：生成的二氧化硫 对大气有污染；参加反应的硫酸利用率只 有50%，方案B克服了两点不足，故方案B 更合理。
练习３：某工厂利用废铜屑与浓硫酸反应制硫酸铜，现有两条工 艺流程可供选择： A．Cu
浓H2SO4 蒸发结晶
CuSO4
H2SO4
硫酸铜晶体
蒸发结晶
加热 加热
B。Cu
CuO
CuSO4
解答： 3.根据硫元素守恒可得： S 32 x×(1-5%)×80% ～ H2SO4 98
50t×98%
练习６、黄铜矿（主要成分CuFeS2 ）是提取 铜的主要原料。 （ 1 ）取12.5g 黄铜矿样品，经测定含 3.60 硫 （ 2 ）已知 2 CuFeS +4O →Cu S+3SO +FeO 2 2 2 2 （杂质不含硫），则矿样中 2的含量为 （炉渣），产物 Cu2S在1200 CuFeS ℃高温下继续反应： 多少？ 2Cu O+2SO ;2Cu2O+Cu2S→6 CuFeS 2S 2S+3O 2→2Cu 2 2 2 -184 64 2完全反应生成2摩尔 Cu+SO2 ,则由 2摩尔CuFeS 12.5Xg 3.60g 铜时，需消耗氧气的物质的量是：
硫酸的工业制备
沸腾炉
接触室
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吸收塔
净 化
冷却
On the evening of July 24, 2021
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硫酸工业尾气（SO2）处理
方法一：石灰石-石膏法 SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O 2CaSO3 + O2 = 2CaSO4 方法二：氨水法 SO2 + 2NH3·H2O = (NH4)2SO3 + H2O 2(NH4)2SO3 + O2 = 2(NH4)2SO4(一种氮肥)
On the evening of July 24, 2021
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S及含硫化合物的转化关系图
SO3
Hale Waihona Puke O2H2OO2(不足) H2S
H2(Δ)
O2
Cl2,KMnO4,H2O2,HNO 3
S
SO2
H2S
H2S,Cu,Fe2+
H2SO4
On the evening of July 24, 2021
演讲结束，谢谢大家支持
2021/7/26
12
S + O2 点燃SO2(淡蓝色火焰) 【4】能与强氧化性酸反应，如 S + 2H2SO4(浓)△ 3SO2 + 2H2O 【5】能与热强碱反应，如
3S + 6KOH △ 2K2S + K2SO3 + 3H2O
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On the evening of July 24, 2021
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二、关于硫酸工业综合经济效益的讨论。
原料、能量、规模、厂址、环保
三、有关化工生产的计算
三个反应原理
S
FeS2
SO2
SO3
H2SO4
SO3 + H2O===H2SO4 1、S~~SO2~~SO3~~H SO 2 4 催化剂 2SO2+O2 △ 2SO3 2、FeS2~~2SO 点燃 2~~2SO3~~2H2SO4 S+O2===SO2 4FeS2+11O2===2Fe2O3+什么？第二
催化剂 高温
生产阶段的反应条件是什么？为什么采用这个条件呢？
2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)+196.6kJ
反应特点：可逆反应；正反应为放热的、 气体体积缩小的反应 高压、 反应条件： 常压、 催化剂 低温、℃、 400-500 催化剂的活性、反应速率、平衡转化率、 设备以及能耗等
解答： 3.根据硫元素守恒可得： S 32 x×(1-5%)×80% ～ H2SO4 98
50t×98%
练习６、黄铜矿（主要成分CuFeS2 ）是提取 铜的主要原料。 （ 1 ）取12.5g 黄铜矿样品，经测定含 3.60 硫 （ 2 ）已知 2 CuFeS +4O →Cu S+3SO +FeO 2 2 2 2 （杂质不含硫），则矿样中 2的含量为 （炉渣），产物 Cu2S在1200 CuFeS ℃高温下继续反应： 多少？ 2Cu O+2SO ;2Cu2O+Cu2S→6 CuFeS 2S 2S+3O 2→2Cu 2 2 2 -184 64 2完全反应生成2摩尔 Cu+SO2 ,则由 2摩尔CuFeS 12.5Xg 3.60g 铜时，需消耗氧气的物质的量是：
讨论4、硫酸工厂的三废如何综合利用呢？ 废气处理： 用氨水吸收，再用硫酸处理
制水泥的辅料、制砖、 废渣处理： 用作冶金原料（炼铁）
废液处理： 作劣质硫酸直接使用、 制副产品石膏
环保 工艺 原料
成本
能源 规模 年产4万吨以上
原料、水源 厂址 能源、交通 土地供应、市场需求等
练习３：某工厂利用废铜屑与浓硫酸反应制硫酸 铜，现有两条工艺流程可供选择： 浓H2SO4 蒸发结晶 A． C u CuSO4 硫酸铜晶体 加热 加热 H2SO4 蒸发结晶 B。Cu CuO CuSO4 硫酸铜晶体 试评价两方案的优劣。
硫酸工业复习小结
一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程
三阶段 、三设备、三反应
二、关于硫酸工业综合经济效益的讨论。
讨论1：我们从哪几方面来考虑硫酸工业的综合 经济效益？ 原料、能量、规模、厂址、环保 讨论2、为获得最佳经济效益，只要将三废排 出厂外就行了。这种说法对吗？为什么 不对，因随意排放“三废”会污染环境 讨论3、可能会造成哪些具体的污染？ 废气会污染大气，导致酸雨；废渣废液 会污染水体和土壤
2.根据化学方程式列出关系式 FeS2 ～ 2SO2 ～ 2SO3 ～ 2H2SO4 3.根据守恒原理进行计算
FeS2 ～ 2H2SO4
120 x×80%×(1-5%)×(1-20%)
2 ×98
1t×98%
练习４:含FeS280%的硫铁矿，煅烧时损失 硫5%，SO2氧化时损失20%硫，求制取1吨 98%的浓硫酸需这种矿石_________吨。
硫酸工业的知识要点及要求： 1、工业制硫酸的原理、原料、 流程及设备。 2、每一阶段的最佳工艺条件。 掌握如何利用理论知识选择最 佳工艺条件。 3、关于硫酸工业综合经济效益 的讨论。
硫酸工业复习小结
一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程
生产阶段
SO2的制取和 净化
SO2氧化成SO3 -----------
硫酸铜晶体
实验证明铜不能在低温下与氧气反应，也不能与 稀硫酸共热反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀 硫酸中并通入空气来制取硫酸铜溶液的。
写出铜屑在此状态下被溶解的化学方程式： 2 Cu + O2 + 2 H2SO4
△
→ 2 CuSO4 + 2 H2O
硫酸工业
一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程 三阶段 、三设备、三反应
硫酸的工业生产
硫酸工业生产流程动画
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化 冷却
练习2、在硫酸的工业制法中，下列生产 操作与说明生产操作的主要原因 两者都正 确的是： D
A、硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的硫铁 矿不能沸腾燃烧 B、从沸腾炉出来的气体需要净化，因为炉 气中二氧化硫会与杂质反应 C、二氧化硫氧化成三氧化硫进需要使用 催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率 D、三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的 是防止形成酸雾，以便使三氧化硫吸收完全
硫酸工业生产的原理
第一步：4FeS2 +11 O2
高温
2Fe2O3 + 8SO2 2SO3
第二步：2SO2 + O2 第三步：SO3 + H2O
催化剂
高温
H2SO4
硫酸生产的三大设备
硫酸工业生产流程动画
沸腾炉
接触室
吸收塔
沸 腾 炉
一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程
生产阶段 主要原料 主要化学 反应 主要设备 SO2的制取和 净化 黄铁矿(硫 磺)、空气
解答：
3.根据硫元素守恒得出关系式：
FeS2 120 x×80% ×(1-5%)×(1-20%) ～ 2H2SO4 2×98 1t×98%
练习５：某化工厂设计院承担某硫酸厂的设计任 务，该厂要求：控制污染和提高生产效率，不再 使用黄铁矿，改用固体硫为原料；每天生产98% 的硫酸50吨，其中SO2的转化率为80%；求每天消 耗含杂质5%的固体硫多少吨？
生产阶段 主要原料 主要化学 反应 主要设备
SO2的制取和 净化 黄铁矿(硫 磺)、空气
高温 4FeS2 +11 O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
SO2氧化成SO3 ----------催化剂 2SO2+O2 2SO3 400-500℃
吸收SO3生成硫 酸
98.3% 浓硫酸
SO3 +H2O →H2SO4
沸腾炉
接触室
用两层催化剂 用热交换器
--------
吸收塔
矿石粉碎 工艺要求 炉气净化
矿渣、矿尘、 主要排放 洗涤液
吸 收 塔
生产阶段 主要原料 主要化学 反应 主要设备
SO2的制取和 净化 黄铁矿(硫 磺)、空气
SO2氧化成SO3 -----------
吸收SO3生成硫 酸 98.3% 浓硫酸
高温
练习４:含FeS280%的硫铁矿，煅烧时损失 硫5%，SO2氧化时损失20%硫，求制取1吨 98%的浓硫酸需这种矿石_________吨。
解答： 1.写出各步反应的化学方程式
4FeS2 +11 O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O →H2SO4
高温 4FeS2 +11 O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
SO2氧化成SO3 ----------催化剂 2SO2+O2 2SO3 400-500℃
吸收SO3生成硫 酸 98.3% 浓硫酸
SO3 +H2O →H2SO4
沸腾炉
接触室
吸收塔
矿石粉碎 工艺要求 炉气净化
主要排放
矿渣、矿尘、 洗涤液
--------
解析；方案A有两点不足：生成的二氧化硫 对大气有污染；参加反应的硫酸利用率只 有50%，方案B克服了两点不足，故方案B 更合理。
练习３：某工厂利用废铜屑与浓硫酸反应制硫酸铜，现有两条工 艺流程可供选择： A．Cu
浓H2SO4 蒸发结晶
CuSO4
H2SO4
硫酸铜晶体
蒸发结晶
加热 加热
B。Cu
CuO
CuSO4
作业
课课精练P30-31 第二课时
吸收SO3生成 硫酸 98.3% 浓硫酸
主要原料 黄铁矿(硫磺)、 空气
主要化学 反应
主要设备 工艺要求 主要排放
硫酸工业生产的原理
第一步：4FeS2 +11 O2
高温
2Fe2O3 + 8SO2
氧化剂： O2
还原剂： FeS2
Fe2O3 、SO2 氧化产物： 还原产物： Fe2O3 、SO2
如果有4摩尔的FeS2参加反应，电子转移为 44 摩尔。
5摩尔
由已知反应方程式可得： 2 CuFeS2 +5O2→2Cu+4SO2+2FeO
总结:
一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程
1、三个生产阶段； 造气、接触氧化、三氧化硫的吸收。 2、三个反应： 3、三个设备；沸腾炉、接触室、吸收塔。 二、关于硫酸工业综合经济效益的讨论。 原料、能量、规模、厂址、环保 三、有关化工生产的计算
高温 催化剂 2SO2+O2 2SO3 4FeS2 +11 O2 → 400-500℃ 2Fe2O3 + 8SO2
SO3 +H2O→H2SO4
沸腾炉
接触室
吸收塔
铁矿粉碎， 工艺要求 炉气净化
用两层催化剂 用98.3%的浓 用热交换器 硫酸吸收SO 3
--------
矿渣、矿尘、 主要排放 洗涤液
尾气