高三化学硫酸的工业流程PPT优秀课件

，
2CaSO3+O2=2CaSO4
上述方法称为“钙基固硫法”。这种方法实
际上是把生石灰或石灰石的粉粒掺入煤中， 再进行燃烧。利用石灰石分解生成的CaO也 能 吸 收 SO2 ， 但 因 石 灰 石 分 解 是 吸 热 反 应 ， 所以用CaCO3固硫比用CaO固硫多消耗部分 热量。
2CaSO3+O2=2CaSO4这个反应易漏写，在 有空气存在和高温条件下，CaSO3易被氧化 为CaSO4，这可以得出一条规律：温度高时 ，热稳定性不够好的物质将向热稳定性物质 转 化 ，如本题涉及 CaCO3→CaSO3→CaSO4 的转化。以防漏写其中一个方程式。
生 产 过 程 中 生 成 的 SO2 和 SO3 也 都 是 a×104mol。设每小时消耗空气的体积为
V，则由S+O2=SO2消耗O2的体积等于生成 的SO2体积，即燃烧前空气的体积等于燃 烧后混合气体的体积，据此可得以下关
系：空气中O2的体积=反应中消耗的O2的 体 积 + 燃 烧 后 混 合 气 体 中 O2 的 体 积 ， 即 V×21%=a×104mol×22.4L/mol×10-3
585g/80g/mol×18g/mol=131.625g，
则H2SO4为: 1000cm3×1.95g/cm3+131.625g=2081.625g
95% H2SO4溶液中溶剂为:
2081.625 g 95
×5
=110 g
所以，总共需加水为: 131.625 g+110 g=241.625 g
【解题回顾】
硫酸工业
第一节 接触法制硫酸
[练习] 用化学方程式实现下列各物质之间的转化
S
SO2 SO3 H2SO4
[阅读提纲] 阅读教材并讨论下列问题。 1.为什么说硫酸的消费量被视为一 个国家工业发达水平的一种标志?
2.工业制硫酸的原料是什么?
硫磺、 黄铁矿、 石膏、 有色金属 冶炼厂的烟气（含一定量的SO2气）等.
A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫 铁矿不能燃烧
B．三氧化硫的吸收采取逆流的形式，目的 是增大其与吸收剂的接触面积
C．二氧化硫氧化成三氧化硫时需使用催化 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，以便使其吸收完全
3. 在 硫 酸 的 工 业 生 产 中 ， 为 了 有 利 于 SO2的转化，且能充分利用热能，采 用了中间有热交换器的接触室（见下
本题可用S原子守恒巧解，原溶液的质 量为1950 g，设最终溶液质量为x 1950×30%/80+1950×70%/98=95%x/98
x=2194 则需加水的质量为2191-1950=241
5. 某 化 工 厂 每 小 时 生 产 a t （ 吨 ） 98%
（质量分数）硫酸。为使硫充分燃烧，
且在下一步催化氧化时不再补充空气，
图）。按此密闭体系中气体的流向，
则在A处流出的气体为（C）
A．SO2 B．SO3 O2 C．SO2 O2 D．SO2 SO3
4. 为防治酸雨，降低煤燃烧时向大
气排放的SO2，工业上将生石灰和 含硫煤混合后使用。请写出燃烧
时，有关“固硫”（不使含硫化
合物进入大气）反应的化学方程
式。
【答案】
CaO+SO2=CaSO3
第二步：2SO2 + O2
催化剂 加热
2SO3
第三步： SO3 + H2O
H2SO4
阅读教材,讨论、回答问题。
1.造气
(1)燃烧黄铁矿的设备叫为什么叫沸腾炉?
(2)黄铁矿燃烧时为什么要粉碎成细小的矿粒, 并且在燃烧炉中通入强大的空气流使之“沸 腾”呢?
(3)为什么通入接触室的“炉气”必须预先进 行净化和干燥?
沸腾炉
沸 腾 炉
2. 接触氧化
催化剂
(1)2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g);
△H=-196.6kJ/mol
ຫໍສະໝຸດ Baidu
该反应的特点是什么?
(2)根据平衡移动原理,反应在较高 还是较低的温度下进行更有利?
(3)根据平衡移动原理,反应在较高 还是较低的压强下进行更有利?
接触室
接
触
室
3.三氧化硫的吸收:
要求燃烧后的混合气体中含氧气的体
积分数为b%。若空气中氧气的体积分
数为21%，且不考虑各生产阶段的物
料损失，则（1）该厂每小时消耗标准
状况下空气的体积为
m3。（2）
为 满 足 题 设 要 求 ， b% 的 下 限 等
于。
【解析】（1）每小时生产的纯硫酸为
(a×106g×98%)÷98g/mol=a×104mol 。
(1)吸收剂是什么?如果用水或稀硫酸吸 收SO3会造成什么后果?
(2)为了更好吸收SO3 ,采取了哪些措施?
吸收塔
吸 收 塔
硫酸的工业生产
沸腾炉
接 触 硫酸工业生产流程动画
室
吸收塔
净 化
冷却
4.尾气处理
(1)尾气的成分:SO2（少量）、O2、N2 （2）尾气处理要经过两个过程：
一是进行第二次氧化； 二是将两次氧化后的气体加以净化 后回收处理。
工业制硫酸的主要工艺及原理
思考题
1．工业上用接触法制硫酸时，从沸腾炉内导出的
炉气，要经过净化的理由是（ B ）
A．为了减少对大气的污染 B．防止催化剂中毒 C．炉气还含有一些其他有用成分，以
便综合利用 D．为了制得更纯的H2SO4
2．对于接触法制硫酸的生产操作与说明生产
操作的主要理由两者都正确的是 ( BD )
m3/L+V×b%，V=22400a/(21-b)。
（2）“b的下限”，其含义是指燃烧后
剩余的O2在第二步催化氧化时恰好完全 反应，也就是说，燃烧前空气中的氧（
世界硫酸生产的原料构成
我国硫酸生产的原料构成 1988～1992年中国硫酸生产的原料构成(%)
3.工业制硫酸分成几个阶段?每个阶段的 反应原理是什么?
(1).造气 (2).接触氧化 (3).三氧化硫的吸收
硫酸工业生产的原理
硫酸生产反应式
高温
第一步：4FeS2 +11 O2
2Fe2O3 + 8SO2
5.度现为有11.9L5含g/cSmO33）为，30要%把的它发稀烟释硫成酸浓（度密
为95%的浓硫酸，要加水约为 ( C )
A．120 mL B．180 mL C．240 mL D．300 mL
1L 含 SO3 为 30% 的 发 烟 硫 酸 中 含 SO3 为 1000cm3×1.95g/cm3×30%=585g ， 与 SO3 反 应所需水量为