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1、主题3 接触法制硫酸硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志 思考思考2 2、工业制硫酸分几个阶段？、工业制硫酸分几个阶段？ 每个阶段的反应每个阶段的反应原理是什么？用到什么典型设备？原理是什么？用到什么典型设备？3 3、SOSO2 2的催化氧化怎样选择适宜的合成条件？的催化氧化怎样选择适宜的合成条件？ 4 4、吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸，而用、吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸，而用98.3%98.3%的浓硫酸？的浓硫酸？6 6、硫酸厂选择厂址时应注意哪些因素？、硫酸厂选择厂址时应注意哪些因素？5 5、硫酸厂、硫酸厂“三废三废”以及以及“废
2、热废热”应怎样处应怎样处理？理？1 1、硫及其化合物之间的相互转化关系、硫及其化合物之间的相互转化关系 H2S S SO2 SO3 H2SO4一、接触法制硫酸一、接触法制硫酸第一步：造气第一步：造气第二步：二氧化硫的催化氧化第二步：二氧化硫的催化氧化第三步：三氧化硫的吸收第三步：三氧化硫的吸收S + O2 SO2 点燃点燃4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2 高高 温温2SO2 + O2 2SO3催化剂催化剂加加 热热SO3 + H2O H2SO4沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却接触法制硫酸的工业流程接触法制硫酸的工业流程空气空气 炉气炉气思考
3、：思考：从沸腾炉出来从沸腾炉出来的炉气的成分的炉气的成分有哪些有哪些? ?是否是否直接通入接触直接通入接触室？室？矿渣思考：思考：黄铁黄铁矿石为什么矿石为什么要粉碎？为要粉碎？为什么要通入什么要通入强大的空气强大的空气流？流？沸腾炉沸腾炉思考：怎样选择适宜的条件思考：怎样选择适宜的条件N2思考：思考：从接触室出来的从接触室出来的气体成分是什么？气体成分是什么？温度：温度：400至至500摄氏度摄氏度 压强：压强：常压常压 催化剂：催化剂：五氧化二矾五氧化二矾接接 触触 室室思考思考:此处出来的此处出来的气体是什么成分气体是什么成分?说说接触室中热说说接触室中热交换器的作用交换器的作用?吸吸 收
4、收 塔塔思考：思考：吸收吸收三氧化硫为什三氧化硫为什么不用水和稀么不用水和稀硫酸，而用硫酸，而用98.3%98.3%的浓硫的浓硫酸？浓硫酸为酸？浓硫酸为什么必须从塔什么必须从塔顶喷下？顶喷下？从吸收塔中排出的气从吸收塔中排出的气体有那些成分？能否体有那些成分？能否直接排入大气？直接排入大气？小结：接触法制硫酸SO2的制备的制备（造气）（造气）SO2的催化氧化的催化氧化SO3的吸收的吸收沸腾炉沸腾炉接触室接触室 吸收塔吸收塔 S+O2=SO24FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO22SO2+O2=2SO3SO3+H2O=H2SO4化学反应速率理论化学反应速率理论速率、平衡理论、速率、平衡理论
5、、热交换原理热交换原理逆流吸收原理逆流吸收原理三原理三原理三阶段三阶段三设备三设备三反应三反应（2007年宁夏理综）年宁夏理综）31化学选考题（化学选考题（15分）分）A.化学与技术化学与技术工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2 转化为转化为SO3是一个关键是一个关键步骤。压强及温度对步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表（转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数原料气各成分的体积分数为：为：SO2 7%，O211%，N2 82%）；）；（1） 已知已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结
6、论？（2）在）在400500时，时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：原因是：（3）选择适宜的催化剂，是否可以提高）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？的转化率？ （填（填“是是”或或“否否”），是否可以增大该反应所放出的热量？），是否可以增大该反应所放出的热量？ （填（填“是是”或或“否否”）；）；（4）为提高）为提高SO3吸收率，实际生产中用吸收率，实际生产中用 吸收吸收SO3；（5）已知：）已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)；H196.6kJ/mol，计算每生产计算每生产1万吨万吨98%硫酸所需要的硫酸所需要的SO3质量
7、和由质量和由SO2生产这些生产这些SO3所所放出的热量。放出的热量。温度温度 压强压强MPa0.10.5110400 99.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4二、硫酸厂二、硫酸厂“三废三废”的处理及的处理及“废热废热”处理处理 1、“三废三废”处理处理 (1)尾气吸收尾气吸收 用石灰乳用石灰乳SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2+H2O 用氨水用氨水SO2+2NH3 +H2O = （NH4）2SO3 （NH4）2SO3 + H2SO4 = （ NH4）2SO4 + SO2+ H
8、2O (2)污水处理污水处理 Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O 制石膏制石膏 (3)废渣处理废渣处理 黄铁矿矿渣可用来制造水泥、砖和炼铁等。黄铁矿矿渣可用来制造水泥、砖和炼铁等。 2、 “废热废热”利用：能量充分利用利用：能量充分利用 (1)在接触室中设热交换器，预热在接触室中设热交换器，预热SO2和和O2 。 (2)在沸腾炉旁设置在沸腾炉旁设置“废热锅炉废热锅炉”，产生蒸汽发电；，产生蒸汽发电；三、硫酸厂厂址的选择三、硫酸厂厂址的选择选择原则：靠近硫酸选择原则：靠近硫酸消费消费中心的地区，避开人中心的地区，避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。口稠密的居民区
9、和环境保护要求高的地区。例题：例题：A、B、C、D四地的地四地的地理位置如图，交通均较为便利，理位置如图，交通均较为便利，其他地理条件如下：其他地理条件如下：A地是风景地是风景旅游城市；旅游城市；B地是硫酸消费中心；地是硫酸消费中心；C地有较为丰富的黄铁矿资源；地有较为丰富的黄铁矿资源；D地有少量的硫酸消费。硫酸厂地有少量的硫酸消费。硫酸厂址应选择在址应选择在 。 B练练 习习 1工业上用接触法制硫酸时，从沸腾炉内导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（出的炉气，要经过净化的理由是（ ） A为了减少对大气的污染为了减少对大气的污染 B防止催化剂中毒防止催化剂中毒 C
10、炉气还含有一些其他有用成分，以便综合炉气还含有一些其他有用成分，以便综合利用利用 D为了制得更纯的为了制得更纯的H2SO4B2对于于接接触触法法制制硫硫酸酸的的生生产操操作作与与说明明生生产操作的主要理由两者都正确的是操作的主要理由两者都正确的是 ( )A硫硫铁矿燃燃烧前前需需要要粉粉碎碎，因因为大大块的的硫硫铁矿不能燃不能燃烧。B三三氧氧化化硫硫的的吸吸收收采采取取逆逆流流的的形形式式，目目的的是增大其与吸收是增大其与吸收剂的接触面的接触面积。C二二氧氧化化硫硫氧氧化化成成三三氧氧化化硫硫时需需使使用用催催化化剂，这样可以提高二氧化硫的可以提高二氧化硫的转化率。化率。D三氧化硫用三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使其吸收完全是防止形成酸雾，以便使其吸收完全 。B D
