高中化学选修2课件全套

SO3
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。
三、生产中反应条件的控制
复习回顾： 1、影响化学反应速率的因素有哪些？
SO3(g)+ H2O(l)
H2SO4(l)
（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）
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)
生产过程：造气 催化氧化 吸收
（三）工业制硫酸的主要流程
空气
造气
SO2
制（SO2）
净化、干燥
催化反应室
400~500℃ 常压、催化剂
贮存室
98%硫酸 水
98%硫酸 稀释室
SO3 发烟硫酸
吸收塔
二、生产中原料的选择
1、硫酸生产中的三种原料：
硫磺或黄铁矿、空气、水
思考：
（1）、为什么早期我国是以黄铁矿为原料制硫 酸？
思考：从沸 腾炉出来的 SO2气体是 否纯净？
矿 渣
沸腾炉
不纯净，炉气 中除SO2 还含 有O2、N2、 H2O和一些杂 质。
低温的 SO2 、O2
思考：接触室中
热交换器的作用 是什么？从接触 室出来的气体成 分是什么？
接触室
热交换器的作
用是在SO2接触氧 化时，用放出的热
来预热即将进入接
触室发生反应的 SO2 和空气，这样 可以充分利用热能， 节约燃料。
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
三、生产中反应条件的控制
接触氧化的适宜条件：
2SO2
(g)
+
O2
(g) 催化剂 加热
2SO3
(g)
(1)较高的温度(400~5000C) (2)常压 (3)催化剂
四、硫酸工业生产过程中三废的处理
1、三废：废气、废液、废渣 2、三废的处理方法：
硫酸生产 反应式
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)
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
复习回顾：
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 ______倒到______中,并_____.
(浓2)硫化酸学具性有质酸：性,浓___硫__酸_性,______性水和______性不. 断搅拌
来自百度文库
吸水
脱水
强氧化
一、依据化学反应原理确定生产过 程
补充：平衡的移动，即改变反应条件（浓度、温度、
压强）对化学平衡的影响
条件的改变 平衡移动方向 平衡移动的结果
增大反应物浓度 向正反应方向移动 反应物浓度减小
减小反应物浓度 向正反应方向移动 生成物浓度增大
增大压强 升高温度
向气体体积缩小的方 向移动
向吸热反应方向移动
体系压强减小 体系温度降低
勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件（浓 度、温度或压强等），平衡就会向着能够减弱这种改变 的方向移动
（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? 硫磺、黄铁矿（FeS2）
2. 这些物质能直接得到H2SO4吗?若不能，那 么要经过哪些中间产物才能变成硫酸?
（二）硫酸工业生产的原理 以硫磺为原料
第一步：造气 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
早期黄铁矿储存量比较大，而天然硫磺资源缺乏， 又难以从国外购进，并且那时对环境保护不够重视。
（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。
2、工业生产硫酸的基本过程
想一想:从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生
3、硫酸工业生产的三个主要设备
SO2 O2
沸腾炉
接触室
吸收塔
思考：黄铁矿 为什么要粉碎？ 为什么要通入 强大空气流？
粉碎黄铁矿是增 大矿石跟空气的接 触面积，加快反应 速率并使之充分燃 烧； 流是通为强了大使的黄空铁矿气空气 充分燃烧，同时增 大廉价易得的反应 物浓度，可以是较 贵重的原料得以充 分利用。
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。
注意：（1）前提是“一定条件下的可逆反应”；
（2）实质是“正反应和逆反应速率相等”； （3）标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不
三、生产中反应条件的控制
SO2接触氧化的反应为：
2SO2
(g)
+
O2
(g) 催化剂 加热
2SO3
(g)
注：这是一个气体总体积缩小的、放热的可逆反应
（1）温度
思考与交流：
阅 那越读么高是P6否表温1—度1越，低思越考好温呢度？较低时 ，SO2的转化率_____；
不是，虽然温度较低对提高SO2的转化率有利，但 温度较低时催化剂活性不高，反应速率低。
（1）如何处理尾气中的SO2？ 方法一：石灰水吸收法
ＳＯ２ Ｃa（ＯＨ）２ ＣaＳＯ３ Ｈ２ＳＯ４ＳＯ２（重新利用）
方法二：氨水吸收法
SO2 + 2NH3 + H2O
(NH4)2SO3 + H2SO4
(NH4)2SO3
(NH4)2SO4 + SO2 + H2O
四、硫酸工业生产过程中三废的处理
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。
三、生产中反应条件的控制
（2）压强 思考与交流：
阅读P6表1-2,思考压强的增大，SO2的转化 率_越__高__；
那么是否压强越高越好呢？
根据平衡移动原理，加压对提高SO2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。