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1、工业制硫酸1. 原料：主要有硫铁矿、(或者硫磺)、空气、有色金属冶炼的烟气、石膏等。2. 生产流程(1) SO2的制取(设备：沸腾炉)点燃高温原料为硫黄：S+O2二二=SO2，原料为硫铁矿：4FeS+11O2=8SO2+2Fe2O3。(2) SO2的催化氧化(设备：接触室):2SO +O 亏2SO3(3) SO3的吸收(设备：吸收塔):SO3+H2O=HSO4。注意：工业上用98%的浓硫酸吸收so3 ,这样可避免形成酸雾并提高吸收效率。3. 三废的利用(1) 尾气吸收废气中的SO2用氨水吸收，生成的(NH4)2SO4作化肥，SO2循环使用。SO +2NH +H O=(NH) SO 或 SO +
2、NH +H O=NHHSO2324 2323243(NH ) SO +H SO =(NH) SO +SO T+H O 或 2NH HSO +H SO =(NH) SO +2SO T+2H O4 23244 242243244 2422(2) 污水处理废水可用Ca(OH)中和，发生反应为SO +Ca(OH) =CaSO J+H 0。22232(3) 废渣的处理作水泥或用于建筑材料；回收有色金属等综合利用。4. 反应条件：2S0,+0,、催化剂七2S0放热可逆反应(低温、高压会提升转化率)223转化率、控制条件的成本、实际可能性。即选：400C500C，常压，五氧化二钥(V205 )作催化剂。5.
3、 以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：人工固氮技术一合成氨催化剂、N2+3H广催化剂2NH3 AH0反应特点：（1）该反应为可逆反应。（2）正反应为气体体积减小的反应。（3）正反应为放热反应。2.条件的选择结合反应的三个特点及实际生产中的动力，材料设备，成本等因素，得出合成氨的适宜条件是：（1）压强：20MPa50MPa ； （2）温度：500C ； （3）催化剂：铁触媒；（4）循环 操作：反应混合气通过冷凝器，使氨液化并分离出来，n2、h2再通过循环压缩机送入合成塔。3.生产流程（1）造气 N2 :可用分离液态空气获得。口高温 H2：a.利用焦炭制取：C+H2O=CO + H2W旦高/温
4、b.利用 CH4制取：CH4+H2O=CO + 3H2（2）净化：原料气净化处理，防止催化剂中毒。（3）合成：和H2通过压缩机进入合成塔并发生反应。（4）三废的利用废气:主要有H2S, SO2和co2等。采用直接氧化法、循环法处理，co2作为生产尿素和碳铵的原料。废水:废渣:主要含氰化物和氨，分别采用不同的方法处理。主要含炭黑和煤渣，可作建筑材料或用作肥料的原料。1. 原料氨碱法（又叫索尔维法）：食盐、氨气、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）。联合制碱法（又叫侯式制碱法）：食盐、氨气、二氧化碳（合成氨厂的废气）。2. 主要反应原理二者基本相同:NaCl +NH +CO +H O=NaHCO
5、J+NH Cl322342NaHCO3=Na2CO3+CO2T+H2O3. 生产过程第一步：二者基本相同；将NH3通入饱和食盐水形成氨盐水，再通入CO2生成NaHCO3沉 淀，经过滤、洗涤得到NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有NH4Cl和NaCl 的溶液。第二步：氨碱法：NaHCO3 分解放出的 CO2 (2NaHCO3二二二二=Na2CO3+COJ+H2O)、滤液(含 NH4Cl)与石灰乳混合加热产生的氨气回收循环使用CaO+H2O=Ca(OH)2、2NH4C1 +Ca(OH) 2=：CaCl2+2NH3 T+2H2O。联合制碱法：在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠
6、，并通入氨气，可以使氯化 铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品。此时滤出氯化铵沉淀后所得的 滤液，已基本上是氯化钠的饱和溶液，可循环使用。4. 综合评价(1) 氨碱法：优点：原料(食盐和石灰石)便宜；产品纯碱的纯度高；副产品氨和二氧 化碳都可以回收循环使用；制造步骤简单，适合于大规模生产。缺点：原料食盐的利用率低，大约70%74%，其余的食盐随CaCl2溶液作为废液被抛 弃；过程中产生了没多大用途且难以处理的CaCl2。(2) 联合制碱法：使食盐的利用率提高到96%以上，应用同量的食盐比氨碱法生产更多 的纯碱。另外它综合利用了合成氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子，同时生产出两种可贵
7、的产 品一一纯碱的氯化铵；过程中不生成没多大用途、又难以处理的CaCl2,减少了对环境的污 染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性。【典型例题】 纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合 制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：(1) “氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式： ；(2) 写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：；(3) CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同 ；【答案】(1) Ca(OH) +2NHCl二二二CaCl+2NH T+2HO,该反应的 CaCl 中的 Cl-来源于 NaCl, Ca2+242322来源于CaCO3，产生无用的CaCl2，降低了 NaCl的利用率。(2) NaCl+NH+CO+HO=二二NaHCOl+NHCl ; 2NaHCO 二二二二二Ja CO+CO t+H O3223432322(3) “联合制碱法”中的CO,来源于合成氨厂，“氨碱法”中的CO,来源于石灰石.22
