无机物工艺教案-第二节硫铁矿制取二氧化硫炉气
典型化工工艺-硫酸工艺课件
4.以硫磺为原料 当原料为液态硫磺时，可直接用液硫泵将其输入焚
硫炉；若原料为固态硫磺，则需在熔硫槽中以蒸汽间 接加热熔融,滤除杂质后,用泵送入焚硫炉。
硫磺燃烧时的反应为： S + O2─→ SO2 + 297 kJ
典型化工工艺学
. 第一部分：合成氨工艺 . 第二部分：硫酸工艺 . 第三部分：纯碱与烧碱工艺
第二部分 硫酸工艺
• Chp1: 概述 • Chp2: 硫铁矿焙烧制二氧化硫炉气 • Chp3:炉气的净化与干燥 • Chp4:二氧化硫氧化制三氧化硫 • Chp5: 三氧化硫吸收 • Chp6: 三废治理与综合利用
硫酸工业“十二五”发展规划要点*
• 指导思想
“十二五”期间将进一步促进行业可持续健康发展,满 足国民经济对硫酸及相关硫产品需要;加快企业结构、原料 结构调整,努力转变产业增长方式;继续发展循环经济,对各 种硫资源进行综合与循环利用;坚持硫资源多样化供应,充 分利用国际国内两种资源;加快技术进步,促进节能减排;提 高硫酸生产中余热回收利用率,将硫酸生产企业变成副产或 回收能源的工厂。
1.3 硫酸生产方法
• 硫酸的工业生产主要有接触法和亚硝基法。 • 亚硝基法分为铅室法和塔式法。 • 接触法是目前硫酸生产主流生产工艺。基本原理
是在催化剂存在下，以空气中的氧氧化二氧化硫 变为三氧化硫，再与水结合得到硫酸。
• 生产过程主要分三部进行 • 1)从含硫原料制造二氧化硫气体； • 2)将二氧化硫氧化为三氧化硫； • 3)三氧化硫与水结合生产硫酸。
3. 以石膏(磷石膏)为原料
• 用油、煤或天然气作燃料，在回转窑中使石膏与焦 炭于约1400℃下进行还原热解产生氧化钙，继而再 与添加剂起矿化作用生成水泥熟料。同时窑内产生 的二氧化硫气体则送去制酸，其工艺流程同硫铁矿 制酸系统。
第二节 二氧化硫 教案
第二节二氧化硫教案主题：二氧化硫教学目标：1. 了解二氧化硫的性质和应用；2. 掌握二氧化硫的制备方法；3. 理解二氧化硫与水反应的化学方程式；4. 了解二氧化硫的环境和健康影响。
教学重点：1. 二氧化硫的制备方法；2. 二氧化硫与水反应的化学方程式。
教学难点：二氧化硫的环境和健康影响。
教学准备：1. 讲义和PPT；2. 实验室设备和试剂。
教学过程：1. 引入（5分钟）教师简单介绍二氧化硫的概念和性质，引发学生对该物质的兴趣，激发学生思考二氧化硫在生活中的应用和影响。
2. 讲解二氧化硫的制备方法（10分钟）教师介绍二氧化硫的常见制备方法，包括燃烧硫、二氧化硫矿石的加热分解等。
并通过示意图和示例，使学生对制备方法有清晰的理解。
3. 展示实验：二氧化硫与水的反应（15分钟）教师进行实验演示，将二氧化硫气体通入水中，观察并记录反应现象。
让学生通过实验观察，了解二氧化硫与水反应的化学方程式。
4. 讲解二氧化硫的环境和健康影响（10分钟）通过PPT展示，教师向学生介绍二氧化硫的环境和健康影响，包括空气污染、酸雨等。
引导学生思考如何减少二氧化硫的排放和应对相关问题。
5. 小结与检测（10分钟）教师对本节课所学内容进行小结，并进行简单的课堂检测，巩固学生的学习成果。
检测形式可以选择填空题、选择题或简答题等。
6. 课堂练习与反馈（10分钟）学生自主或小组合作完成一道与本节课内容相关的练习题，并进行答题和讨论，教师对答案进行解析和评价。
7. 课堂延伸（5分钟）教师引导学生进行课堂延伸，探讨二氧化硫的其他应用领域，并让学生自主或小组合作完成一道与延伸内容相关的问题。
8. 作业布置（5分钟）教师布置相关作业，要求学生扩展了解二氧化硫的其他方面知识，如二氧化硫的制备工艺、二氧化硫的氧化物等，并在下节课前完成。
教学反思：本节课通过实验演示和讲解的结合方式，让学生对二氧化硫的制备方法和与水的反应有深入的了解。
通过对环境和健康影响的介绍，引发学生的思考，激发学习兴趣。
第七章 硫酸
接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。能与一
些活性金属粉末发生反应，放出氢气。遇水大
量放热，可发生沸溅。具有强腐蚀性。
应急处理处臵方法:
泄漏应急处理
疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，
建议应急处理人员戴好面罩，穿化学防护服。合理通风， 不要直接接触泄漏物，勿使泄漏物与可燃物质(木材、纸、 油等)接触，在确保安全情况下堵漏。喷水雾减慢挥发(或 扩散)，但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水。用沙土、干燥
●建国后我国的硫酸工业
1949年后，我国的硫酸工业发展较快。硫酸厂由建国前的几 家发展成数百家，硫酸产量也随之大幅度增长。
年
产量/ 万吨
1949 4.0
1952 19.0
1957 63.3
1966 225.0
1970 291.4
1975 484.7
1980 764.3
1987 983.0
2004 4000
灭火方法： 砂土，禁止用水。
三、硫酸的用途
基本化学工业中产量最大，用途最广泛的化工产品之 一。（曾被Байду номын сангаас为“工业之母”）
1、化肥工业中，占总用量的40~50%。用硫酸制取硫 酸铵和过磷酸钙。 2、作为化工原料使用。生产相关的酸、盐类物质应用于 各行各业。 3、作为试剂使用。 4、其它方面。制造炸药
SO3 (mol ) 80 / 80 0.9 1 H 2O(mol ) 20 /18
20%的发烟硫酸100㎏其各项组成： 总质量：100㎏ 分为其一： 游离的SO3质量：20㎏
其二： H2SO4的质量：80 ㎏ SO3的总质量=生成H2SO4的SO3质量 + 游离的SO3质量
3化工工艺学-第三章硫酸与硝酸.ppt
除去，需要采取增大雾滴直径的措施来保证除雾效果。雾滴
直径越大，表面效应越少，与平既降低温度又通过增湿来增大雾滴直径。
《化工工艺学》第3章 硫酸与硝酸
3.1.3.3 炉气的干燥
炉气经洗涤后被水 汽饱和。含有水的SO2湿 气，对设备和管道腐蚀 很强；而且后续工序也 要求转化气体干燥。
沸腾焙烧炉的特点有：生产强度大(25～30t/m3.d)、硫的 烧出率高、传热系数高、产生的炉气二氧化硫浓度高、适用 的原料范围广、结构简单、维修方便。
不足之处：炉尘量大，炉尘占总烧渣的60～70%。除尘 净化系统负荷大。需将硫铁矿粉碎至较小粒度，需高压鼓风 机，动力消耗大。
《化工工艺学》第3章 硫酸与硝酸
但硫酸浓度大于80%后，SO2的溶解度增大很快，气相中的SO3 也容易与水蒸气形成酸雾。两方面都使S的损失增多。所以也不宜 追求过高的硫酸浓度。通常以93~95%的浓硫酸为干燥剂。同时， 这种硫酸由于冰点低，还可避免冬季低温时硫酸的结晶现象。
《化工工艺学》第3章 硫酸与硝酸
几种焙烧方法——(4) 脱砷焙烧
脱砷焙烧主要用于含砷量大的硫铁矿，使As气化，并在 洗涤塔中除去。除了FeS2的反应外，还发生下列反应：
4 Fe A 4 Fs e S A S 4 (g )s 4 F e 4 F A 2 e 8 s F S S e A 4 S 4 S ( g )s A 4 s3 O 22 A 2 O 3 s (g )
性质
数据
密度(20℃)，g/cm3 (t℃)， g/cm3
1.8305
1 .85 1 .1 1 1 7 3 0 t 2 1 6 0 t2
熔点，℃
10.37±0.05
沸点，℃
275±5(有文献：270、 279.6)
化工工艺学3章
再经硫化除去铜和砷，最后再中和清液达标排放。
3.2 硝 酸 (Nitric acid)
3.2.1 概 述
纯硝酸（100％HNO3）为无色液体，可使动物窒 息,有刺激性气味，常温下能分解：
２HNO3＋NO = 3NO2＋H2O
(12)
当气体中NO的氧化度达到70％80％时，即可进行吸收制酸
操作。
3.2.2.3 氮氧化物气体的吸收
• SO2催化氧化成SO3后，送入吸收工序用发烟硫酸或浓硫酸吸收，吸 收过程可写为：
• nSO3(g) + H2O(l) = H2SO4(aq) + (n-1)SO3(aq) • n>1时生成发烟硫酸， n=1时生成无水硫酸, n<1时生成含水硫酸。
• 3.1.5.1 发烟硫酸吸收过程的原理和影响因素
• 吸收过程中，(NH4)2SO3浓度下降，吸收能力下降，因此要不断补充氨， 保持操作稳定。
•
NH3(g) + NH4HSO3 = (NH4)2SO3
• 为了保持亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的比例稳定，要移出部分母液去分解。
3.1.6.3 污酸污水污液的处理
• 前面已谈到，生产过程中必定有废酸、废水和废液，并且其中可 能含有少量砷、硒、氟等。绝不能随便排放，必须处理达标后才 能排放。若污水量大，治理成本较高，所以目前都推广环保型两 转两吸工艺。
3.1.4 二氧化硫的催化氧化 Catalyze-oxidation of SO2
3.1.4.1 化学平衡和平衡转化率
化学反应： SO2(g) + 0.5O2(g) = SO3(g) 3.1.4.2 二氧化硫催化氧化动力学 催化剂 目前主要用钒催化剂作二氧化硫催化氧化反应的催 化剂。其主要成份为V2O5(6~12%) ,另外还有氧化 钾、氧化钠作助催化剂，以二氧化硅作载体。
第一篇硫酸第二章nmggydx
（2）炉气体积及所需空气量的计算
炉气体积和所需空气量，可根据炉气中SO2含量及硫铁矿释 出的硫量计算。 焙烧1t含硫干原料，可制得SO2浓度为C SO2的干炉气的体积 为（设不生成SO3）； 1000 C S（烧） 22.4 100 700C S（烧） （1-2-23） V
则在100kg硫铁矿中含FeS2量为 CS（矿）=120/64=1.875 CS（矿） % 在100kg烧渣中含FeS量为 CS（渣）=88/32=2.75 CS（渣） % 又设X为烧渣产率，则100kg硫铁矿所得的烧渣中含FeS为2.75 CS（渣）X（kg），相当于FeS2的量为 120/88*2.75 CS（渣）X=3.75 CS（渣）X（kg） 其余部分的FeS2为：1.875 CS（矿）-3.75 CS（渣）X（kg），该 FeS2部分以Fe2O3型式转入烧渣中，相当于Fe2O3的量为： （1.875 CS（矿）-3.75 CS（渣）X）*160/（2*120）=1.25 CS（矿）2.5 CS（渣）X（kg）
2.2.1 硫铁矿焙烧原理
反应热力学 主要反应：
2.2.1.1
硫铁矿焙烧的主反应式(1-2-6)和 式(1-2-7)均为强放热、体积减小 的不可逆反应。 提高反应温度及压力有利于反应 的进行和提高余热品位。
当较温度较高，空气过剩量小时，有部分Fe3O4(棕 黑色） 3FeS+5O2=Fe3O4+4SO2 △H298O=-1723.79kJ 总反应式为：4FeS2+11O2==8SO2+2Fe2O3 (1-2-6) 3FeS2+8O2==6SO2+Fe3O4 (1-2-7)
高三化学第二节二氧化硫等教案(精选3篇)
高三化学第二节二氧化硫等教案（精选3篇）教案一：二氧化硫的物理性质课时安排：1课时教学目标：1. 了解二氧化硫的物理性质；2. 掌握二氧化硫的实验室制法；3. 进一步理解化学方程式的含义和作用。
教学重点：1. 二氧化硫的物理性质；2. 实验室制法的原理和步骤。
教学难点：1. 运用化学方程式描述二氧化硫的实验室制法；2. 理解实验室制法的原理和步骤。
教学准备：1. 实验装置和试剂：反应瓶、三角瓶、水槽、干燥瓶、白磷、烧杯、氢氧化钠溶液、氢溴酸。
2. 实验底片和幻灯片。
教学过程：Step 1 引入新课（5分钟）教师通过展示一组实验底片，让学生猜测其中的实验物质是什么，并引出本节课的主题：“二氧化硫的物理性质”。
Step 2 实验演示（15分钟）教师向学生演示实验过程，展示二氧化硫的实验室制法。
具体步骤如下：1. 将适量的白磷放入干燥瓶中，加入少量水，并迅速盖好瓶口。
2. 在干燥瓶上方反应瓶内加入氢氧化钠溶液，并迅速用三角瓶浸入水槽中。
3. 打开干燥瓶的盖子，将瓶口放入三角瓶内，然后反复晃动干燥瓶，使干燥瓶内的气体逸出到三角瓶中。
4. 将三角瓶中的气体向水槽中排出，并盖好干燥瓶口。
5. 将气体的性质通过试纸和氢溴酸演示。
Step 3 理论课讲解（20分钟）教师讲解二氧化硫的物理性质，并通过化学方程式对实验过程进行解释和描述。
同时，讲解实验室制法的原理和步骤。
Step 4 知识点总结和拓展（10分钟）教师对本节课所学内容进行知识点总结，并提供一些拓展问题进行讨论。
拓展问题：1. 二氧化硫的分子式是什么？2. 二氧化硫与水反应会产生什么？3. 二氧化硫与氢氧化钠溶液反应会产生什么？教案二：二氧化硫的化学性质与应用课时安排：1课时教学目标：1. 掌握二氧化硫的化学性质；2. 了解二氧化硫的应用领域。
教学重点：1. 二氧化硫的化学性质；2. 二氧化硫的应用领域。
教学难点：1. 理解二氧化硫的化学性质对其应用领域的影响；2. 运用化学方程式描述二氧化硫的化学性质。
《无机物工艺》课程标准
《无机物工艺》课程标准（课程代码：100003，适用专业：化工工艺、石油炼制、有色冶炼等专业）一、课程性质与任务（一）课程性质《无机物工艺》是化学工程与工艺专业的专业课程，是为化学工艺，化学工程类专业及其他相近专业开设的一门专业方向必修课。
学生在学习无机化学、有机化学、物理化学、化工热力学化工原理等课程的基础上必修本课程。
（二）课程的任务本课程具有理论性和实践性较强的特点，课程内容丰富多彩，教学中要求以讲授为主，辅以演示、课后布置作业、辅导等多种形式的教学手段。
课程任务是：1、掌握合成氨、尿素、纯碱、烧碱等较常见的无机化工生产过程的工艺原理、操作条件（工艺参数）的制定。
2、了解主要设备结构。
3、熟悉有关工艺流程。
4、熟悉化工安全生产操作的程序和要求。
二、课程目标1、知识目标：⑴掌握三酸、两碱、无机盐（氮肥、磷肥、钾肥、复合肥及液体肥料）的生产方法和基本原理。
⑵理解各物质生产方法工艺条件的选择。
⑶了解主要设备构造及操作要点。
⑷了解开停车及不正常现场的分析与处理。
⑸掌握一定的工艺计算能力。
⑹能识别并绘制简单的工艺流体图、核心设备原理图。
⑺培养一定的安全意识。
⑻了解新工艺、新技术和新方法。
2、能力目标通过本课程的学习，使学生初步掌握无机化工专业实验和生产操作技能的基本技能。
培养学生学会观察、勤于思考的学习作风；培养学生严谨、细致的工作作风；培养学生理论联系实际，综合应用能力。
3、素质目标培养学生诚实守信、富有爱心的思想品质；实事求是、尊重科学的理念；吃苦耐劳、善于沟通，团结合作的职业素养；勤于思考、敢于创新的意识。
使学生具备良好的职业态度和职业道德，形成良好的职业行为，最终形成化工生产的职业综合能力。
三、课程结构八、课程内容1、硫酸掌握硫酸的生产原理、核心设备、主要流程、操作技能要点，以及之间的逻辑推理关系。
2、硝酸掌握硝酸的生产原理、核心设备、主要流程、操作技能要点，以及之间的逻辑推理关系。
3、尿素掌握尿素的生产原理、核心设备、主要流程、操作技能要点，以及之间的逻辑推理关系。
《硫铁矿焙烧原理》课件
REPORTING
• 硫铁矿焙烧概述 • 硫铁矿的化学组成与性质 • 硫铁矿焙烧过程 • 硫铁矿焙烧的影响因素 • 硫铁矿焙烧的应用与实例 • 硫铁矿焙烧的未来发展与挑战
目录
PART 01
硫铁矿焙烧概述
REPORTING
硫铁矿焙烧的定义
硫铁矿焙烧定义
硫铁矿焙烧是一种将硫铁矿在高 温下进行焙烧，使其中的硫元素 转化为二氧化硫的过程。
实现硫铁矿资源的综合利用，将硫铁矿中 的有价元素进行回收利用，提高资源利用 率。
智能化控制
环保法规推动
利用先进的传感器、人工智能等技术，实 现硫铁矿焙烧过程的智能化控制，提高生 产效率和产品质量。
随着环保法规的日益严格，硫铁矿焙烧企 业需要加强环保治理，推动绿色生产，减 少对环境的负面影响。
硫铁矿焙烧面临的挑战与对策
技术创新与人才培养
加强技术创新和人才培养，推动硫铁矿焙烧技术的不断进步和发展。
THANKS
感谢观看
REPORTING
物料粒度的影响
物料粒度越小，比表面积越大， 反应接触面越大，反应速率越快
。
粒度过小可能导致气体产物排出 困难，影响焙烧效果。
适宜的粒度范围根据硫铁矿种类 和焙烧工艺确定，一般为0.53mm。
PART 05
硫铁矿焙烧的应用与实例
REPORTING
硫铁矿焙烧的应用
硫铁矿焙烧在冶金工业中的应用
硫铁矿焙烧是冶金工业中常用的工艺过程，主要用于从硫铁矿中提取硫和铁元素 。通过高温焙烧，硫铁矿中的硫和铁成分被分离出来，可用于生产硫酸和生铁等 产品。
不同地区和不同成因的硫铁矿 ，其化学组成和杂质含量也有 所不同。
硫铁矿的物理性质
无机物工艺教学大纲
《无机物工艺》教学大纲一、前言:本教材旨在使学生进一步掌握无机物生产过程的基本原理，影响工艺的因素，操作指标的确定，工艺流程，主要设备构造及操作要点，开停车和不正常过程的调节与一般事故的分析处理。
掌握一定的工艺计算技能。
分为三篇：酸(硫酸与硝酸)、化学肥料(尿素、硝铵、磷肥、钾肥、复合肥料、液体肥料)、碱(纯碱和烧碱)。
主要介绍无机物生产过程的基本原理、影响工艺的因素、操作指标的确定、工艺流程、主要设备构造及操作要点、开停车和不正常过程的调节与一般事故的分析处理。
介绍无机物生产过程的工艺计算，近年来的新工艺、新技术和新方法、工艺过程的发展趋势。
重点放在分析和讨论生产工艺中反应部分的工艺原理、影响因素、流程的技术经济指标、能量回收利用、副产品的回收利用也做了一定的论述。
二、教学时间分配学时教学内容理论一、硫酸28二、硝酸26三、尿素14四、硝酸铵的生产8五、磷肥的生产16六、钾肥的生产 6七、复合肥及液体肥料 6八、氨碱法生产纯碱30九、联合法生产纯碱和氯化铵10十、电解法生产烧碱16机动 2合计162三、学习目标：第一章硫酸了解硫酸的性质、用途和生产方法；了解炉气净化和干燥的原理及工艺流程。
掌握硫铁矿焙烧、二氧化硫催化氧化、三氧化硫吸收的基本原理、工艺条件的选择及工艺流程。
理解沸腾焙烧炉、炉气洗涤器、二氧化硫转换器、吸收塔的基本结构；各工序的操作要点及不正常现象处理。
第二章硝酸了解硝酸的性质、用途和生产方法；了解稀硝酸生产的工艺流程和尾气的治理方法，以及浓硝酸的生产。
理解一氧化碳氧化的基本原理；氨氧化过程的物料衡算；氨氧化炉的基本结构；各工序的操作要点及不正常现象处理。
掌握氨催化氧化、氮氧化物吸收的基本原理和工艺条件的选择。
第三章尿素掌握尿素合成的基本原理、工艺条件、工艺流程、主要设备结构和不正常现象处理；掌握减压加热分离法对未反应物的分离和回收原理及工艺流程；掌握尿素溶液的蒸发与造粒的原理和工艺过程。
煅烧黄铁矿制备二氧化硫的方程式
煅烧黄铁矿制备二氧化硫的方程式下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!概述煅烧黄铁矿是一种制备二氧化硫的重要工艺方法。
无机物工艺教案-第二节硫铁矿制取二氧化硫炉气
硫铁矿焙烧是非均相反应，反应平衡常数很大，通常认为可进行到底。所以生产中关键是反应速度决定了生产能力。
在460~560℃范围为第一阶段，斜率大，活化能大。温度升高，反应速率增加很快。化学反应动力学控制。
提高焙பைடு நூலகம்速率的途径：
（1）提高操作温度。但不宜太高，温度太高会使炉内结疤，焙烧反而不能顺利进行。通常温度范围为950~850℃。
三、沸腾焙烧工艺流程
四、沸腾焙烧炉
沸腾焙烧炉的炉体为钢壳，内衬面耐火砖。炉内空间分为空气室、沸腾层、上部燃烧空间三部分。
沸腾区耐火砖较厚。而上部耐火砖较薄，这是为了减小炉内与钢壁的温度差，减小二氧化硫在壁上凝结，从而减小腐蚀。沸腾焙烧的空气流速是重要因素。
【小结】
1．硫铁矿焙烧的基本原理。
2．沸腾焙烧的工艺条件。
3．沸腾焙烧的工艺流程及焙烧炉。
【作业】P26 1-5
【教学反思】
通过此具体流程的讲解，使学生对硫酸的生产过程先有个整体的了解，为后面内容的学习打好基础
此部分的内容重点讲解，如何将工艺条件控制较适宜的范围
此流程较简单，学生阅读后，教师直接讲解
教案用纸
学科
无机物工艺
第一章硫酸
第二节硫铁矿制取二氧化硫炉气
审批签字
授课时数
2
授课方法
讲授
教具
多媒体
授课时间
授课班级
教学目的
掌握沸腾焙烧的工艺条件及工艺流程，硫铁矿焙烧的基本原理及沸腾焙烧炉的结构。
教学重点
和难点
重点：沸腾焙烧的工艺条件及工艺流程。
难点：硫铁矿焙烧的基本原理。
复习提问
1．硫酸的生产方法有哪些？
（2）生成的FeS和单质硫与氧反应
无机化工生产技术第七章硫酸
12
第二节 硫铁矿制取二氧化硫炉气
一、硫铁矿焙烧的基本原理 1.焙烧反应
硫铁矿的焙烧主要是矿石中的FeS2与空气中的氧反应， 生成SO2炉气。焙烧反应分两步进行： 第一步：硫铁矿在高温下受热分解为硫化亚铁和硫
焙烧反应的总反应式：
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 +8SO2 当空气过剩量小时，则生成Fe3O4，固态物质呈黑色； 总反应式：
3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 +6SO2
14
一、硫铁矿焙烧的基本原理
上述反应中硫与氧反应生成的二氧化硫及过量、 氮和水蒸气等气体统称为炉气
铁与氧生成的氧化物及其他固态物质统称为烧渣。
素是投料量、矿料的含硫量以及空气加入量。
为使沸腾层温度保持稳定，应使投料量、矿料的含硫 量以及空气加入量尽量固定不变。矿料含硫量一般变化不 大；而调节空气加入量来改变温度，会影响炉气中二氧化 硫的浓度，也会造成沸腾层气体速度的变化，进而影响炉 底压力。故常用调节投矿量来控制沸腾层温度。
24
二、沸腾焙烧的工艺条件
15
一、硫铁矿焙烧的基本原理
2.焙烧速率
硫铁矿的焙烧是气-固非均相反应过程，反应是在气固 两相的接触表面上进行，整个反应过程由一系列反应步 骤组成：FeS2的分解；氧向硫铁矿表面扩散；氧与FeS反 应；生成的SO2由矿粒表面向气流主体扩散。另外还存在 着硫磺蒸汽向外扩散及氧与硫的反应等。
由前述硫铁矿的焙烧反应分两步进行的，为了提高 焙烧的反应速率，应该研究上列反应中哪一步反应是整 个过程的控制步骤。根据实验测得的结果，硫化亚铁的 焙烧反应速率是整个焙烧过程的控制步骤。
二氧化硫炉气的制造课件
4.1 硫酸
4.1.2 硫酸生产工艺
一、生产硫酸的原料
硫磺：使用天然硫磺生产硫酸最好，但我国矿少。
其它原料：硫酸盐、冶炼烟气、含硫工业废料等。
8
4.1 硫酸
4.1.2 硫酸生产工艺
二、硫酸的工艺流程 1、SO2气体的制备： 硫铁矿在高温下焙烧，生成SO2气体。
2、炉气的净化： 除去炉气中的杂质和水分。 3、SO2的催化氧化： 在催化剂作用下，将SO2转化为SO3 。
10.37±0.05 275±5(有文献：270、 279.6) 0.67(25℃)，27(100℃) 10.7 104
硫酸与水二元体系的最高恒沸点为：98.479%H2SO4， 326±5℃，此时的饱和蒸汽压为(kPa)：
pH2O 31.08 pH2 SO4 45.08
pSO3 25.17
4.1.3 二氧化硫炉气的制备
二、沸腾焙烧与焙烧炉 1、沸腾焙烧炉的结构
SO2、O2
类型： 直筒型、扩大型、锥型。 扩大型沸腾炉主要包括： 硫铁矿 （1）风室 （2）分布板 （3）沸腾层 （4）上部燃烧空间 空气
21
4.1 硫酸
4.1.3 二氧化硫炉气的制备
二、沸腾焙烧与焙烧炉 1、沸腾焙烧炉的结构 典型沸腾焙烧炉结构如 右图。下部为沸腾区， 中部为扩散区，上部为 焙烧空间。沸腾区耐火 砖较厚，上部较薄（减 小炉内与钢壁的温差， 减小SO2凝结减小腐蚀。
一、硫铁矿的焙烧过程 3、焙烧速度及其影响因素
硫铁矿焙烧是非均相反
应，反应平衡常数很大， 通常认为可进行到底。 lgk 所以生产中关键是反应 速度决定了生产能力。 焙烧反应速率与温度的 关系如右图。
T
441
560
化学工艺学 第 4 章 无机大宗化学品
4.1 硫酸
4.1.2 硫酸生产工艺
一、生产硫酸的原料
硫磺：使用天然硫磺生产硫酸最好，但我国矿少。
其它原料：硫酸盐、冶炼烟气、含硫工业废料等。
8
4.1 硫酸
4.1.2 硫酸生产工艺
二、硫酸的工艺流程 1、SO2气体的制备： 硫铁矿在高温下焙烧，生成SO2气体。
2、炉气的净化： 除去炉气中的杂质和水分。 3、SO2的催化氧化： 在催化剂作用下，将SO2转化为SO3 。
10.37±0.05 275±5(有文献：270、 279.6) 0.67(25℃)，27(100℃) 10.7 104
硫酸与水二元体系的最高恒沸点为：98.479%H2SO4， 326±5℃，此时的饱和蒸汽压为(kPa)：
pH2O 31.08 pH2 SO4 45.08
pSO3 25.17
4.1.3 二氧化硫炉气的制备
二、沸腾焙烧与焙烧炉 1、沸腾焙烧炉的结构
SO2、O2
类型： 直筒型、扩大型、锥型。 扩大型沸腾炉主要包括： 硫铁矿 （1）风室 （2）分布板 （3）沸腾层 （4）上部燃烧空间 空气
21
4.1 硫酸
4.1.3 二氧化硫炉气的制备
二、沸腾焙烧与焙烧炉 1、沸腾焙烧炉的结构 典型沸腾焙烧炉结构如 右图。下部为沸腾区， 中部为扩散区，上部为 焙烧空间。沸腾区耐火 砖较厚，上部较薄（减 小炉内与钢壁的温差， 减小SO2凝结减小腐蚀。
一、硫铁矿的焙烧过程 3、焙烧速度及其影响因素
硫铁矿焙烧是非均相反
应，反应平衡常数很大， 通常认为可进行到底。 lgk 所以生产中关键是反应 速度决定了生产能力。 焙烧反应速率与温度的 关系如右图。
T
441
560
第七章_硫酸工艺
此外，由于 的催化作用， 可再氧化成SO 此外，由于Fe2O3的催化作用，SO2可再氧化成 3，高 温下盐类分解成金属氧化物， 温下盐类分解成金属氧化物，同时再生成各种硫酸盐的 副反应。焙烧阶段生成SO 是有害的， 副反应。焙烧阶段生成 3是有害的，会给后续净化工 序产生很多问题。 序产生很多问题。 2 硫铁矿焙烧的焙烧速度 硫铁矿焙烧是非均相反应，反应平衡常数很大， 硫铁矿焙烧是非均相反应，反应平衡常数很大，通常认 为可进行到底。 为可进行到底。所以生产中关键是反应速度决定了生产 能力。焙烧反应的反应速率与温度的关系如图。 能力。焙烧反应的反应速率与温度的关系如图。
炉气的净化与干燥
焙烧炉气除尘后，一些砷氧化物、硒氧化物和氟 焙烧炉气除尘后，一些砷氧化物、 化物可使SO 转化催化剂中毒，腐蚀管道。 化物可使SO2转化催化剂中毒，腐蚀管道。要除去 后才能进入下工序。 后才能进入下工序。 炉气的净化 1 砷和硒的清除 三氧化二砷和二氧化硒常用水或稀硫酸洗涤 炉气来清除。从下表可以看出， 炉气来清除。从下表可以看出，两者饱和蒸汽压 随温度下降显著降低。温度降到50 随温度下降显著降低。温度降到50 °C以下气相中 含量已经很少。洗涤形成的固体颗粒， 含量已经很少。洗涤形成的固体颗粒，形成酸雾 凝聚中心，在除雾器可以将其除去。 凝聚中心，在除雾器可以将其除去。
临 界 过 饱 和 度
6 4 2 0
100 150 200 250 300
2 酸雾的形成和清除
酸雾的形成 炉气中少量三氧化硫要与水反应生成硫酸， 炉气中少量三氧化硫要与水反应生成硫酸，温度较低 炉气中大多数三氧化硫都转化成硫酸蒸汽。 时，炉气中大多数三氧化硫都转化成硫酸蒸汽。当气 相中硫酸蒸汽压大于其饱和蒸汽压时， 相中硫酸蒸汽压大于其饱和蒸汽压时，硫酸蒸汽就会 冷凝。实际情况是，洗涤过程中降温速度很快， 冷凝。实际情况是，洗涤过程中降温速度很快，气相 中硫酸分压迅速增加，很快就可达到饱和。 中硫酸分压迅速增加，很快就可达到饱和。其过饱和 度定义为 *
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空气加入量一定时，提高炉气中SO2的浓度，可降低SO3的浓度，SO3浓度的降低对净化工序的正常操作和提高设备能力是有利的.
炉气中SO2浓度一般控制在10%~14%为宜。控制空气过剩量可使炉气中SO2浓度保持在一定范围内。
3．炉底压力
炉底压力一般在8.8~11.8kPa（表压）。
三、沸腾焙烧工艺流程
四、沸腾焙烧炉
沸腾焙烧炉的炉体为钢壳，内衬面耐火砖。炉内空间分为空气室、沸腾层、上部燃烧空间三部分。
沸腾区耐火砖较厚。而上部耐火砖较薄，这是为了减小炉内与钢壁的温度差，减小二氧化硫在壁上凝结，从而减小腐蚀。沸腾焙烧的空气流速是重要因素。
【小结】
1．硫铁矿焙烧的基本原理。
2．沸腾焙烧的工艺条件。
2．硫酸生产原料有哪些？
教学内容、方法和过程
附记
【引课】
接触法主要步骤：
含硫原料原料气的制备含二氧化硫炉气
炉气净制净化炉气二氧化硫转化
含三氧化硫气体吸收成酸硫酸
【新课】
第二节硫铁矿制取二氧化硫炉气
一、硫铁矿焙烧的基本原理
1．焙烧反应
硫铁矿的焙烧主要是矿石中的FeS2与空气中的氧反应，生成SO2炉气，该反应通常需在600℃以上的温度进行。
2．硫铁矿焙烧的焙烧速度
硫铁矿焙烧是非均相反应，反应平衡常数很大，通常认为可进行到底。所以生产中关键是反应速度决定了生产能力。
在460~560℃范围为第一阶段，斜率大，活化能大。温度升高，反应速率增加很快。化学反应动力学控制。
提高焙烧速率的途径：
（1）提高操作温度。但不宜太高，温度太高会使炉内结疤，焙烧反而不能顺利进行。通常温度范围为950~850℃。
3．沸腾焙烧的工艺流程及焙烧炉。
【作业】P26 1-5
【教学反思】
通过此具体流程的讲解，使学生对硫酸的生产过程先有个整体的了解，为后面内容的学习打好基础
此部分的内容重点讲解，如何将工艺条件控制较适宜的范围
此流程较简单，学生阅读后，教师直接讲解
教案用纸
学科
无机物工艺
第一章硫酸
第二节硫铁矿制取二氧化硫炉气
审批签字授ຫໍສະໝຸດ 时数2授课方法讲授
教具
多媒体
授课时间
授课班级
教学目的
掌握沸腾焙烧的工艺条件及工艺流程，硫铁矿焙烧的基本原理及沸腾焙烧炉的结构。
教学重点
和难点
重点：沸腾焙烧的工艺条件及工艺流程。
难点：硫铁矿焙烧的基本原理。
复习提问
1．硫酸的生产方法有哪些？
教学内容、方法和过程
附记
以硫铁矿为原料水洗净化生产硫酸的原则流程，大致如下列框图所示。
焙烧反应是分两步进行的：
（1）FeS2受热分解为FeS和硫磺蒸气
2FeS2=2FeS+S2
该反应为吸热反应，温度越高，对硫铁矿的热分解越有利。随反应温度升高，其硫磺平衡蒸气压增大，说明高温对硫铁矿的热分解有利。
硫铁矿释放出硫磺后，开始形成多孔形的FeS。
（2）生成的FeS和单质硫与氧反应
S + O2→SO2↑
4FeS + 7O2→2Fe2O3+ 4SO2↑
3FeS + 5O2→Fe3O4+ 3SO2↑
其硫铁矿焙烧总反应式为：
4FeS2+ 11O2→2 Fe2O3+ 8SO2↑
3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2↑
此外，由于Fe2O3的催化作用，SO2可再氧化成SO3，高温下盐类分解成金属氧化物，同时再生成各种硫酸盐的副反应。焙烧阶段生成SO3是有害的，会给后续净化工序产生很多问题。
（5）适用的原料范围广。
（6）结构简单、维修方便。
沸腾焙烧炉的不足：
（1）炉尘量大，炉尘占总烧渣的60%~70%，除尘净化系统负荷大。
（2）需将硫铁矿粉碎至较小粒度，需高压鼓风机，动力消耗大。
二、沸腾焙烧的工艺条件
1．沸腾层温度
沸腾层温度一般控制在850~950℃。
影响温度的主要因素是投矿量、矿料的含硫量以及空气加入量。
（2）减小硫铁矿粒度。可以减小扩散阻力，增加接触面积，对第三阶段速度增加有利。
（3）增加空气与矿粒的相对运动。
（4）提高入炉空气氧含量。
3．沸腾焙烧
焙烧炉已由固定床型的块矿炉、机械炉发展成为流化床型的沸腾炉。
沸腾焙烧炉的优点：
（1）生产强度大。
（2）硫的烧出率高。
（3）传热系数高。
（4）产生的炉气二氧化硫浓度高。