接触法制硫酸

2Fe2O3 + 8SO2 2SO3 H2SO4
三方程
2SO2 +O2 SO3 +H2O 沸腾炉
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三设备
接触室
吸收塔
多步计算
某硫酸厂用80 % FeS2 的黄铁矿为原料制取硫酸，FeS2 的
利用率为90%，求用1000 t 黄铁矿可制得98% 的浓硫酸多少吨？ 分析： 4FeS2 +11O2 2SO2 +O2
2SO2 + O2 SO3 + H2O
催化剂
加热
二、硫酸工业生产的流程
原料
造气
氧化
成品
成酸
三、接触法制硫酸的生产设备及 工艺流程
怎样制取硫酸？
S
O2
SO2
O2
SO3
H2O
H2SO4
FeS2
O2
黄铁矿的主要成分是 FeS2 （二硫化亚铁）
接触法制硫酸
1 . 二氧化硫的制取和净化
44 e
+2 -1
一、教学目的
1．使学生常识性地了解化学科学实验与化工生产的 区别。 2．使学生对于如何提高化工生产的综合经济效益有 一个常识性的认识，并通过课堂讨论培养分析问题和 解决问题的能力。
二、教材分析
１、如何提高化工生产的综合经济效益要从三方面考虑： ａ、环境保护与综合利用原料 b、能量的充分利用 ｃ、生产规模和厂址选择 ２、关于选择硫酸厂厂址的课堂讨论是本节的难点。
高温
V 2 O5
△
2Fe2O3 + 8SO2 2SO3
SO3 +H2O
H2SO4
4FeS2 ～ 8SO2 ～ 8SO3 ～ 8H2SO4 得关系式： FeS2 ～ 2H2SO4
多步计算
某硫酸厂用80 % FeS2 的黄铁矿为原料制取硫酸，FeS2 的
利用率为90 %，求用1000 t 黄铁矿可制得98% 的浓硫酸多少吨？ 解：设可制得98% 的浓硫酸的质量为 x FeS2 ～ 2H2SO4
沸腾炉 主要设备：
高温
接触法制硫酸
1 . 二氧化硫的制取和净化
主要反应： 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
高温
主要设备： 沸腾
炉 • 为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？
讨
矿粒细小，跟空气接触面积大，燃烧 充分，燃烧快。
• 为什么要从炉底通入强大空气流？
论
使矿粒与空气接触更充分，燃烧快， 反应完全，提高原料的利用率。
196 (x) (98%) 120 (1000t) (80%) (90%)
120 : (1000t) (80%) (90%) = 196 : (x) (98%) x = 1200 t 答：可制得98 % 的浓硫酸 1200吨
作业
课本68页 一、二做书上 ,第三， 四题做作业本上.
第二节
关于硫酸工业综合经济 效益的讨论
硫酸工业
第五单元
硫酸工业
硫酸工业在国民经济中占有重要地位,硫酸的消费量常被视
作一个国家工业发展水平的一种标志.
第一节: 接 触 法 制 硫 酸
一、硫酸工业生产的原理
S + O2 第一步： 4FeS2 +11 O2
第二步： 第三步：
点燃 高温
SO2 2Fe2O3 + 8SO2 2SO3 H2SO4
(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 +H2O + SO2
化肥 回收利用
硫酸的工业生产
硫酸工业生产流程
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化 冷却
接触法制硫酸小结
1 . 二氧化硫的的制取和净化
二氧化硫氧化成三氧化硫
三阶段
2 .
3 .
三氧化硫的吸收和硫酸的生成
高温
V 2 O5
△
4FeS2 +11O2
沸腾炉照片
沸 腾 炉
接触法制硫酸
1 . 二氧化硫的制取和净化
主要反应： 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
高温
主要设备： 沸腾炉 SO2 O2 N2
炉
气
水蒸气
矿尘
对设备和生产有不良影响
使催化剂中毒 干燥
砷和硒的化合物 洗涤
净化措施： 除尘
接触法制硫酸
2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫
论
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
3 . 三氧化硫的吸收和硫酸的生成
主要反应： 主要设备： SO3 + H2O = H2SO4 吸收塔
讨
论
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， 会造成污染。 ⑷如何处理尾气？ 用氨水吸收 2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3
主要反应： 主要设备： SO3 + H2O = H2SO4 吸收塔
接触法制硫酸
3 . 三氧化硫的吸收和硫酸的生成
主要反应： 主要设备： SO3 + H2O = H2SO4 吸收塔
讨
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
环境保护与原料的结合利用
0
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
铁元素和硫 元素被氧化，二硫化亚铁 是还原剂；
氧 元素被还原， 氧气 是氧化剂。 三氧化二铁和二氧化硫 三氧化二铁和二氧化硫
高温
+3
-2
+4 -2
是氧化产物， 是还原产物。
接触法制硫酸
1 . 二氧化硫的制取和净化
主要反应： 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
主要设备： 接触室 （转化器）
二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的，
接触室和接触法的名称由此而得。
热交换器的工作原理
内有许多平行的金属管道或蛇管
反应后热的SO3蒸汽在管内自上而下流过
冷的SO2与O2混合气体在管外由下而上流过
通过管壁进行热交换
接触室照片
接 触 室
接触法制硫酸
3 . 三氧化硫的吸收和硫酸的生成
主要反应：2SO2(气) + O2 (气) 2SO3 (气) - 196.6 kJ
（400-500℃, V2O5催化剂）
主要设备： 接触室 （转化器）
接触法制硫酸
2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫
主要反应：2SO2(气) + O2 (气) 2SO3 (气) - 196.6 kJ
（400-500℃, V2O5催化剂）
三、教学建议 本节教学建议采用自学讨论法进行教学， 从多方面讨论原料的选择、能量的利用、生 产规模和厂址的确定等问题，并结合教材中 给出有关工厂厂址选择的、联系实际的讨论 问题让学生讨论。 1．注重与前后知识的联系 2．教材内容比较广泛，但教学要求层次相对 较低 3．在讲生产时，只重化学反应原理，并不讲 生产细节 4．注意化工生产与环境保护的关系