硫酸的工业制法.ppt
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硫酸的工业制法
思考：怎样制取硫酸？
S O2 SO2
O2
SO3
H2O
H2SO4
FeS2
O2
一、硫酸的工业制法-----接触法
1、接触法制硫酸 的主要反应过程 ① 二氧化硫气体的制备 ②二氧化硫的催化氧化 ③三氧化硫的吸收 S＋O2
点燃
SO2
高温
4FeS2＋11O2 2SO2＋O2
2Fe2O3＋8SO2 2SO3
余8g 残渣（残渣中不含硫元素）。又知在接触法制硫酸的生产中，有 2%的硫受损失混入炉渣。用上述黄铁矿150 t ,可制得98%的浓硫酸多
少吨？
解：设 10g 黄铁矿中 FeS2 的质量为 x 4FeS2 + 11O2Biblioteka = 2Fe2O3 + 8SO2
固体减重
480g-320g = 160g 10g – 8g = 2 g
实验室用什么试剂吸收SO2?工业上是否适用?
用氨吸收法回收二氧化硫
2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3
(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 +H2O + SO2↑ 化肥 回收利用
二、接 触 法 制 硫 酸 小 结
三阶段 三方程 三设备
【例】含二氧化硅的黄铁矿样品10g 在空气中充分燃烧，最后剩
催化剂
SO3 ＋H2O → H2SO4
2、硫酸生产过程简介
①二氧化硫的制取和净化
发生的反应 4FeS2＋11O2 == 2Fe2O3＋8SO2
高温
生产设备 沸腾炉
SO2、O2、 N2
黄铁矿
矿渣
空气
原 料 粉 碎
炉气
空气
沸腾炉
除 尘
洗 涤
干 燥
• 为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？
讨 论
• 为什么要从炉底通入强大空气流？
和二氧化硫
SO2、O2
温度较高的气体
热气体 经净化的 SO2、O2
冷气体
SO3
接触室
温度较低的气体
③三氧化硫跟水化合生成硫酸
发生的反应：SO3＋H2O == H2SO4
用98.3%浓硫酸吸收三氧化硫
生产设备：吸收塔
98.3%H2SO4
尾气 O2、SO2、N2
SO3
吸收塔
发烟 H2SO4
3、回收、净化处理尾气，保护环境。
4×120g
x
2×160g
x=6g
黄铁矿中FeS2% = 6÷10×100% = 60% FeS2 120 ～ 2H2SO4 196 98%y
设150 t 含FeS2 60 %的硫铁矿可制得98% 的浓硫酸的质量为 y
150×60%×98% y = 147 t
答：可制得98%的浓硫酸147 吨
炉气的净化
炉气的成分：二氧化硫、氧气、氮气、 水蒸气、矿尘、砷硒化合物等 净化的目的： 防止催化剂中毒和设备腐蚀 方法：除尘（除矿尘）
洗涤（除去砷、硒等化合物）
干燥（除水蒸气）
②二氧化硫氧化成三氧化硫
发生的反应：2SO2＋O2 生产设备：接触室 得到的气体：三氧化硫、氮气、
V2O5
2SO3
未反应的氧气
思考：怎样制取硫酸？
S O2 SO2
O2
SO3
H2O
H2SO4
FeS2
O2
一、硫酸的工业制法-----接触法
1、接触法制硫酸 的主要反应过程 ① 二氧化硫气体的制备 ②二氧化硫的催化氧化 ③三氧化硫的吸收 S＋O2
点燃
SO2
高温
4FeS2＋11O2 2SO2＋O2
2Fe2O3＋8SO2 2SO3
余8g 残渣（残渣中不含硫元素）。又知在接触法制硫酸的生产中，有 2%的硫受损失混入炉渣。用上述黄铁矿150 t ,可制得98%的浓硫酸多
少吨？
解：设 10g 黄铁矿中 FeS2 的质量为 x 4FeS2 + 11O2Biblioteka = 2Fe2O3 + 8SO2
固体减重
480g-320g = 160g 10g – 8g = 2 g
实验室用什么试剂吸收SO2?工业上是否适用?
用氨吸收法回收二氧化硫
2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3
(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 +H2O + SO2↑ 化肥 回收利用
二、接 触 法 制 硫 酸 小 结
三阶段 三方程 三设备
【例】含二氧化硅的黄铁矿样品10g 在空气中充分燃烧，最后剩
催化剂
SO3 ＋H2O → H2SO4
2、硫酸生产过程简介
①二氧化硫的制取和净化
发生的反应 4FeS2＋11O2 == 2Fe2O3＋8SO2
高温
生产设备 沸腾炉
SO2、O2、 N2
黄铁矿
矿渣
空气
原 料 粉 碎
炉气
空气
沸腾炉
除 尘
洗 涤
干 燥
• 为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？
讨 论
• 为什么要从炉底通入强大空气流？
和二氧化硫
SO2、O2
温度较高的气体
热气体 经净化的 SO2、O2
冷气体
SO3
接触室
温度较低的气体
③三氧化硫跟水化合生成硫酸
发生的反应：SO3＋H2O == H2SO4
用98.3%浓硫酸吸收三氧化硫
生产设备：吸收塔
98.3%H2SO4
尾气 O2、SO2、N2
SO3
吸收塔
发烟 H2SO4
3、回收、净化处理尾气，保护环境。
4×120g
x
2×160g
x=6g
黄铁矿中FeS2% = 6÷10×100% = 60% FeS2 120 ～ 2H2SO4 196 98%y
设150 t 含FeS2 60 %的硫铁矿可制得98% 的浓硫酸的质量为 y
150×60%×98% y = 147 t
答：可制得98%的浓硫酸147 吨
炉气的净化
炉气的成分：二氧化硫、氧气、氮气、 水蒸气、矿尘、砷硒化合物等 净化的目的： 防止催化剂中毒和设备腐蚀 方法：除尘（除矿尘）
洗涤（除去砷、硒等化合物）
干燥（除水蒸气）
②二氧化硫氧化成三氧化硫
发生的反应：2SO2＋O2 生产设备：接触室 得到的气体：三氧化硫、氮气、
V2O5
2SO3
未反应的氧气