《—高三化学第一轮复习《氧族元素》课件之三——硫酸工业硫酸工业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《—高三化学第一轮复习《氧族元素》课件之三——硫酸工业硫酸工业（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、硫酸工业舞阳一高舞阳一高 高三化学备课组高三化学备课组1 1 燃烧黄铁矿的炉子为什么燃烧黄铁矿的炉子为什么称为称为“沸腾炉沸腾炉”？2 2进入接触室的气体为什么进入接触室的气体为什么要先净化？怎样净化？要先净化？怎样净化？3 3SOSO2 2的接触氧化反应在什么的接触氧化反应在什么条件下最有利？条件下最有利？4 4接触室里热交换器的作用接触室里热交换器的作用是什么？是什么？5 5SOSO3 3为什么不用水吸收？且为什么不用水吸收？且吸收时浓硫酸为什么从塔吸收时浓硫酸为什么从塔顶喷下？顶喷下？6 6硫酸厂生产尾气为什么不硫酸厂生产尾气为什么不能直接排入大气？能直接排入大气？工业制硫酸的主要内容工
2、业制硫酸的主要内容1.1.三个反应原理三个反应原理2.2.三个主要阶段三个主要阶段3.3.三种主要设备三种主要设备4.4.三种主要杂质三种主要杂质5.5.三种净化方法三种净化方法6.6.接触氧化的三个适宜条件接触氧化的三个适宜条件 7. 7.产生的产生的“三废三废” 自学思考自学思考:4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2 高高 温温SO3 + H2O H2SO4第一步：造气第一步：造气第二步：接触氧化第二步：接触氧化第三步：三氧化硫的吸收第三步：三氧化硫的吸收2SO2 + O2 2SO3催化剂催化剂加加 热热硫酸工业生产的流程硫酸工业生产的流程硫酸工业生产的流程硫酸工业生产的流
3、程沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却尾尾气气 空气空气1三个反应原理：三个反应原理： 燃烧硫磺或黄铁矿石制取燃烧硫磺或黄铁矿石制取SO2； 4FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)； H=-3412 kJ/mol SO2在适当温度和催化剂作用下氧化成在适当温度和催化剂作用下氧化成SO3； 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)； H-196.6 kJ/mol；SO3与水化合生成与水化合生成H2SO4。SO3(g)H2O(l)H2SO4(l)； H=- 130.3kJ/mol。总结总结2 2三个生产阶段：三个生产阶段： 造气；造气； 接触
4、氧化；接触氧化； SOSO3 3的吸收。的吸收。 3. 3. 三种设备：三种设备：沸腾炉；接触室；吸收塔沸腾炉；接触室；吸收塔。 4 4三种杂质：三种杂质：矿尘；砷、硒等化合物；水蒸气。矿尘；砷、硒等化合物；水蒸气。 5三种净化方法三种净化方法：除尘；洗涤；干燥。：除尘；洗涤；干燥。6 6接触氧化的三个适宜条件：接触氧化的三个适宜条件：压强用常压；压强用常压； 温度为温度为400400500500；催化剂；催化剂 V V2 2O O5 5。 7. 三废：三废：废气废气( (主要为主要为SOSO2 2) )；废水；废水( (主要含硫酸主要含硫酸) )； 废渣废渣( (含铁量较高含铁量较高) )。
5、 燃烧燃烧1吨含二硫化亚铁吨含二硫化亚铁90%的黄铁矿，在理的黄铁矿，在理论上能生产多吨论上能生产多吨98%的硫酸（设有的硫酸（设有1.5%的硫留的硫留在炉渣里）？在炉渣里）？ 解析：解析：由工业生产硫酸的反应方程式可得由工业生产硫酸的反应方程式可得下列关系式。下列关系式。设：能生成设：能生成98%98%的硫酸的硫酸x x吨吨 FeSFeS2 2 2SO 2SO2 2 2SO2SO3 3 2H 2H2 2SOSO4 4 120 2120 298981t1t90%90%(1-1.5%) xt(1-1.5%) xt98%98% x=1.478 x=1.478有关计算有关计算沸腾炉炉气1 造气造气（
6、二氧化硫的制取和净化）二氧化硫的制取和净化）SO2、O2、N2、水蒸气以及、水蒸气以及一些杂质，如一些杂质，如As、Se等的等的化合物和矿尘等等。化合物和矿尘等等。原原料料粉粉碎碎空气空气 4FeS2(固固)+11O2(气气)=2Fe2O3(固固)+8SO2(气气)； H 0高温高温除除尘尘洗洗涤涤干干燥燥2. 接触氧化接触氧化( 二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫)2SO2(气气)+O2 (气气) 2SO3(气气);H=-196.6kJ/mol沸腾炉接触室沸腾炉600C5000C4500C8500C5000C热交换器热交换器催化剂催化剂V2O5思考：思考：适宜条件的选择N2接接 触
7、触 室室思考：思考：接触室中热交接触室中热交换器的作用换器的作用?从接触从接触室出来的气体成分是室出来的气体成分是什么？什么？催化剂：五氧化二矾（V2O5）温度：400至500摄氏度压强：常压3.三氧化硫的吸收(SO3的吸收和硫酸的生成的吸收和硫酸的生成)接触室沸腾炉吸收塔降降温温处处理理 2000C1500C98.3%H2SO4SO3(气气)+H2O(液液)=H2SO4(液液);H=-130.3kJ/mol尾气尾气吸吸 收收 塔塔思考：思考：吸收三吸收三氧化硫为什么不氧化硫为什么不用水和稀硫酸，用水和稀硫酸，而用而用98.3%的浓的浓硫酸？浓硫酸为硫酸？浓硫酸为什么必须从塔顶什么必须从塔顶喷
8、下？喷下？世界公害事件世界公害事件 洛洛杉杉矶矶光光化化学学烟烟雾雾事事件件 40年年代代初初期期 美美国国洛洛杉杉矶矶市市 全全市市250多多万万辆辆汽汽车车每每天天消消耗耗汽汽油油约约1600万万升升，向向大大气气排排放放大大量量碳碳氢氢化化合合物物、氮氮氧氧化化物物、一一氧氧化化碳碳。该该市市临临海海依依山山，处处于于50公公里里长长的的盆盆地地中中，汽汽车车排排出出的的废废气气在在日日光光作作用用下下，形成以臭氧为主的光化学烟雾。形成以臭氧为主的光化学烟雾。 伦伦敦敦烟烟雾雾事事件件 1952年年12月月58日日 英英国国伦伦敦敦市市 58日日英英国国几几乎乎全全境境为为浓浓雾雾覆覆盖
9、盖，四四天天中中死死亡亡人人数数较较常常年年同同期期约约多多40000人人，45岁岁以以上上的的死死亡亡最最多多，约约为为平平时时3倍倍；1岁岁以以下下死死亡亡的的，约约为为平平时时2倍倍。事事件件发发生生的的一一周周中中因因支支气气管管炎炎死死亡是事件前一周同类人数的亡是事件前一周同类人数的93倍。倍。 世界公害事件世界公害事件 四四日日市市哮哮喘喘事事件件 1961年年 日日本本四四日日市市 1955年年以以来来，该该市市石石油油冶冶炼炼和和工工业业燃燃油油产产生生的的废废气气，严严重重污污染染城城市市空空气气。重重金金属属微微粒粒与与二二氧氧化化硫硫形形成成硫硫酸酸烟烟雾雾。1961年年
10、哮哮喘喘病病发发作作，1967年年一一些些患患者者不不堪堪忍忍受受而而自自杀杀。1972年年市市共共确确认认哮哮喘喘病病患者达患者达817人，死亡人，死亡10多人。多人。 米米糠糠油油事事件件 1968年年3月月 日日本本北北九九洲洲市市、爱爱知知县县一一带带生生产产米米糠糠油油用用多多氯氯联联苯苯作作脱脱臭臭工工艺艺中中的的热热载载体体，由由于于生生产产管管理理不不善善，混混入入米米糠糠油油，食食用用后后中中毒毒，患患病病者者超超过过1400人人，至至七七八八月月份份患患病病者者超超过过5000人人，其其中中16人人死死亡亡，实实际受害者约际受害者约13000人。人。世界公害事件世界公害事件
11、 水水俣俣病病事事件件 19531956年年 ，日日本本南南部部沿沿海海小小镇镇水水俣俣地地区区的的一一家家工工厂厂排排出出的的废废水水中中含含有有甲甲基基汞汞，废废水水排排放放到到水水俣俣湾湾和和不不知知火火海海，使使鱼鱼中中毒毒，人人食食毒毒鱼鱼后后受受害害。截截至至19761976年年2 2月月，患患有有汞汞中中毒毒的的水水俣俣病病者者有有13861386人人。症症状状是是运运动动失失调、四肢麻木、疼痛、畸胎等。调、四肢麻木、疼痛、畸胎等。 痛痛痛痛病病事事件件 1955197219551972年年 ，日日本本富富士士县县神神通通川川流流域域锌锌、铅铅冶冶炼炼工工厂厂等等排排放放的的含含镉镉废废水水污污染染了了神神通通川川水水体体，两两岸岸居居民民利利用用河河水水灌灌溉溉农农田田，使使稻稻米米含含镉镉，居居民民食食用用含含镉镉的的稻稻米米和和饮饮用用含含镉镉水水而而中中毒毒。19631963年年至至19791979年年3 3月月共共有有患患者者130130人人，其其中中死死亡亡8181人人。镉镉中中毒毒症症状状为为骨骨痛痛，骨骨骼骼变变形形、重患者身长缩短重患者身长缩短20302030厘米。厘米。
