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1、专题十三专题十三走进工业化学走进工业化学选修选修2化学技术化学技术参考资料参考资料导学大课堂导学大课堂课标导航课标导航1、了解化工生、了解化工生产过程中程中应注意的基本注意的基本问题及解决方法；及解决方法；2、了解接触法制硫酸、合成氨工、了解接触法制硫酸、合成氨工业及及生生产纯碱的化学原理、原料、主要反碱的化学原理、原料、主要反应、设备及流程，体会化学反及流程，体会化学反应原理原理在在实际化工生化工生产过程中的程中的应用；用；3、通、通过化工生化工生产巩固化学反巩固化学反应速率和速率和化学平衡知化学平衡知识，提高，提高综合运用所学知合运用所学知识解决解决实际问题的能力。的能力。一、化工生产中的
2、基本问题一、化工生产中的基本问题1、依据化学、依据化学 反反应原理确定生原理确定生产过程程 化工生化工生产是以是以 为依据，以依据，以 为基基础的。任何的。任何生生产的完成都要符合的完成都要符合 。 对于某一具体的化工于某一具体的化工产品，研究生品，研究生产过程要从程要从产品的化学品的化学 和和 考考虑，来确定原料和生，来确定原料和生产路路线。化学反应原理化学反应原理实验室研究实验室研究化学反应规律化学反应规律组成组成 性质性质一、化工生产中的基本问题一、化工生产中的基本问题工工业上制硫酸的基本生上制硫酸的基本生产原理原理为：（1）以硫或黄）以硫或黄铁矿为原料生原料生产SO2： 。 。(2)利
3、用催化氧化反利用催化氧化反应将将SO2转化化为SO3： 。 （3）三氧化硫）三氧化硫转化化为硫酸：硫酸： 。4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2煅烧煅烧 S + O2 SO2点燃点燃 2SO2+ O2 2SO2V2O5高温高温 SO3+H2O H2SO4均均为为放放热热反反应应设备设备?2、生产中反应条件的控制、生产中反应条件的控制 在硫酸生在硫酸生产工工艺中，中，选择 作作为操作温度，因操作温度，因为在在这个温度范个温度范围内，反内，反应 和和 都比都比较理想。同理想。同时增大气体增大气体压强SO2的平衡的平衡转化化率提高得率提高得 ，所以硫酸厂，所以硫酸厂通常采用通常采用 操作。操
4、作。 400500速率速率SO2的转化率的转化率并不多并不多常压常压3、生产中三废的处理、生产中三废的处理 近年来，近年来，环境保境保护条件提条件提升到首先要考升到首先要考虑的因素，所以，的因素，所以，预处理及生理及生产过程中程中产生的生的 、 、 （三（三废）情况及）情况及处理成本理成本,往往成往往成为是否采用是否采用该工工艺的决定因素。三的决定因素。三废处理或将理或将三三废消消灭于生于生产过程中是近年来程中是近年来化工技化工技术的的发展方向之一。展方向之一。 废气废气废水废水 废渣废渣3、生产中三废的处理、生产中三废的处理 除在除在设计工工艺与与选择原料原料时应优先考先考虑 因素外，因素外
5、，创造性地造性地使用使用废料料变为生生产原料、原料、实验废弃弃物的零排放物的零排放应当是当是 的目的目标之一。如硫酸生之一。如硫酸生产中尾气中含有中尾气中含有少量少量 ，可用，可用 吸收，使吸收，使其生成其生成 ，然后再用，然后再用 处理，生成理，生成 和和 ，方程式，方程式为 ，这样得到的得到的SO2含量含量较高，可返高，可返作作 。环境保护环境保护绿色化学绿色化学SO2 石灰水石灰水CaSO3H2SO4硫酸硫酸 SO2？SO2+ Ca(OH)2 = CaSO3+ H2OCaSO3+ H2SO4= CaSO4+SO2+H2O原料原料二、人工固氮技术二、人工固氮技术合成氨合成氨 1、合成氨的反
6、、合成氨的反应原理原理 由氮气和由氮气和氢气直接合成氨气直接合成氨的化学原理的化学原理为： 。 工工业上，通常采用以上，通常采用以铁为主主的催化的催化剂（铁触媒）触媒）,在在 和和 的条件下合成氨。的条件下合成氨。400500N2(g)+3H2(g) NH3(g); H0高温高温 高压高压 催化剂催化剂10MPa30MPa2、合成氨的基本生产过程、合成氨的基本生产过程 合成氨的生合成氨的生产主要包括：主要包括：（1） 制制备合成氨基酸的原合成氨基酸的原料，包括料，包括 、 。（2） 原料气原料气净化化处理，以理，以防止催化防止催化剂“ ”。（3） 将原料气将原料气进行化学合行化学合成氨。成氨。
7、造气：造气：氮气氮气 氢气氢气净化：净化：中毒中毒合成：合成：三、纯碱的生产三、纯碱的生产 1、氨碱法生、氨碱法生产纯碱碱 氨碱法生氨碱法生产纯碱是以碱是以 和和 为原料，其原料，其过程程为： （1）生）生产碳酸碳酸氢钠和和氯化化铵：将二：将二氧化通入含氧化通入含 的的饱和和 溶液中溶液中可得到可得到 和和 ，方程式，方程式为： 。 。 （2）制取碳酸）制取碳酸钠，方程式，方程式为 。碳酸钙碳酸钙氯化钠氯化钠氨氨 食盐食盐碳酸氢钠碳酸氢钠 氯化铵氯化铵NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl?2NaHCO3 = Na2CO3+CO2+H2O2、联合制碱法、联合制碱法 我国化工我国化工专家家 提出将提出将 与与 联合生合生产的改的改进工工艺，这就就是是 ，也称，也称 。 侯德榜侯德榜 氨碱法氨碱法合成氨合成氨联合制碱法联合制碱法 侯氏制碱法侯氏制碱法布置作业布置作业阅读77页78页完成完成7880页练习
