《云南省紅河州彌勒縣慶來學(xué)校高二化學(xué) 11《化工生產(chǎn)過程中的基本問題》課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《云南省紅河州彌勒縣慶來學(xué)校高二化學(xué) 11《化工生產(chǎn)過程中的基本問題》課件（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、走進化學(xué)工業(yè)第一節(jié) 化工生產(chǎn)過 程中的基本問題硫酸的用途【總結(jié)】 硫酸是化學(xué)工業(yè)中的重要產(chǎn)品之一。首先硫酸大量用于硫酸是化學(xué)工業(yè)中的重要產(chǎn)品之一。首先硫酸大量用于化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)，如每生產(chǎn)化肥和農(nóng)藥的生產(chǎn)，如每生產(chǎn)1噸的過磷酸鈣要消耗噸的過磷酸鈣要消耗360公斤硫酸，化肥生產(chǎn)消耗占硫酸產(chǎn)量的公斤硫酸，化肥生產(chǎn)消耗占硫酸產(chǎn)量的50%以上；在有以上；在有機合成工業(yè)中，硫酸用于各種磺化反應(yīng)和硝化反應(yīng)，生機合成工業(yè)中，硫酸用于各種磺化反應(yīng)和硝化反應(yīng)，生產(chǎn)醚、酯、有機酸、也要消耗硫酸；在無機化學(xué)工業(yè)中，產(chǎn)醚、酯、有機酸、也要消耗硫酸；在無機化學(xué)工業(yè)中，HF、H3PO4等的生產(chǎn)及等的生產(chǎn)及K、Fe、Cu、
2、Zn、Al的硫酸鹽的的硫酸鹽的生產(chǎn)等，都要消耗硫酸；在冶金工業(yè)及國防工業(yè)中，如生產(chǎn)等，都要消耗硫酸；在冶金工業(yè)及國防工業(yè)中，如生產(chǎn)炸藥；石油工業(yè)、染料、人造纖維、食品、電池、生產(chǎn)炸藥；石油工業(yè)、染料、人造纖維、食品、電池、搪瓷、醫(yī)藥、機械加工工業(yè)等許多部門，都要用到硫酸。搪瓷、醫(yī)藥、機械加工工業(yè)等許多部門，都要用到硫酸。既然需要這么多硫酸，那么怎樣制取呢？既然需要這么多硫酸，那么怎樣制取呢？思考:(1)自然界中有沒有天然的硫酸? (2)工業(yè)上如何制取硫酸工業(yè)上如何制取硫酸?硫酸生產(chǎn)反應(yīng)式S (s)+ O2 (g) SO2(g) 高高 溫溫(一一)硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理SO3(g)
3、+ H2O(l) H2SO4(l)第一步：第一步：第二步：第二步：第三步：第三步：以硫磺為原料以硫磺為原料:2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3(g)催化劑催化劑 加加 熱熱(造氣造氣)(催化氧化催化氧化)(吸收吸收)工業(yè)中通常用工業(yè)中通常用98%的硫酸溶液代替水來吸收的硫酸溶液代替水來吸收SO3因此因此:工業(yè)上制硫酸主要分工業(yè)上制硫酸主要分 _個生產(chǎn)過程個生產(chǎn)過程.硫酸生產(chǎn)反應(yīng)式(二二)硫酸工業(yè)硫酸工業(yè)原料的選擇原料的選擇4FeS2(S) +11 O2 (g) 2Fe2O3 (s)+ 8SO2(g) 高高 溫溫第一步：第一步：SO3 (g) + H2O(l) H2SO4(l)2SO2
4、(g) + O2 (g) 2SO3(g)催化劑催化劑加加 熱熱第二步：第二步：第三步：第三步：以以FeS2為原料為原料思考思考:為什么不主張用黃鐵礦為什么不主張用黃鐵礦(主要成分主要成分FeS2)作為原料生產(chǎn)硫酸作為原料生產(chǎn)硫酸?總結(jié)總結(jié) : 硫酸生產(chǎn)中的三種原料硫酸生產(chǎn)中的三種原料:硫磺硫磺(或黃鐵礦或黃鐵礦)、 空氣和水空氣和水(三)硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個主要設(shè)備98.3%H2SO4SO2 O2SO2 O2SO2 O2 閱讀閱讀P6表表1-1和和1-2,思考催化氧化階段適宜的生產(chǎn)條件？思考催化氧化階段適宜的生產(chǎn)條件？注意注意:考慮成本和能量消耗，轉(zhuǎn)化率的高低考慮成本和能量消耗，轉(zhuǎn)化率的高低不是
5、唯一要考慮的因素。不是唯一要考慮的因素。硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個適宜條件硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個適宜條件: 生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制 (1)低溫低溫(4005000C) (2)常壓常壓 (3)適當過量的空氣適當過量的空氣2SO2SO2 2 (g) + O(g) + O2 2 (g) 2SO(g) 2SO3 3 (g) (g) 1. 如何處理尾氣中的如何處理尾氣中的SO2?2. 如何處理廢水中的酸性物質(zhì)如何處理廢水中的酸性物質(zhì)?3. 如何利用廢渣？如何利用廢渣？工業(yè)：工業(yè)：a（）（）a（提純循環(huán)（提純循環(huán) 再利用）再利用）實驗室：實驗室：aa用石灰漿用石灰漿Ca(OH)2或石灰石粉或石灰石粉
6、中和中和廢渣廢渣:分離后循環(huán)利用分離后循環(huán)利用,剩下的作鋪路用的剩下的作鋪路用的瀝青或用于制磚、煉鐵，提煉有色金屬。瀝青或用于制磚、煉鐵，提煉有色金屬。生產(chǎn)中的三廢處理生產(chǎn)中的三廢處理能量的能量的充分充分利用利用硫酸生產(chǎn)過程中的三個化學(xué)反應(yīng)都是硫酸生產(chǎn)過程中的三個化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，可以充分利用這些反應(yīng)放放熱反應(yīng)，可以充分利用這些反應(yīng)放出的熱能出的熱能(工廠里把它們叫做工廠里把它們叫做“廢熱廢熱”)以降低生產(chǎn)成本。以降低生產(chǎn)成本。如何利用生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的大量熱能如何利用生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的大量熱能?在沸騰爐旁設(shè)置在沸騰爐旁設(shè)置“廢熱廢熱”鍋爐，產(chǎn)鍋爐，產(chǎn)生蒸汽來發(fā)電；在接觸室中設(shè)熱交生蒸汽來
7、發(fā)電；在接觸室中設(shè)熱交換裝置，換裝置，利用熱交換器來預(yù)熱反應(yīng)利用熱交換器來預(yù)熱反應(yīng)氣體氣體SO2和和O2 。據(jù)測算，生產(chǎn)。據(jù)測算，生產(chǎn)1t硫酸硫酸約需消耗約需消耗100kWh的電能，而相應(yīng)的電能，而相應(yīng)量反應(yīng)物在生產(chǎn)過程中放出的反應(yīng)量反應(yīng)物在生產(chǎn)過程中放出的反應(yīng)熱相當于熱相當于200kWh的電能。的電能?！究偨Y(jié)】化工生產(chǎn)過程 (1)確定化學(xué)反應(yīng)原理確定化學(xué)反應(yīng)原理 (2)選擇原料選擇原料 (3)選擇設(shè)備和工藝流程選擇設(shè)備和工藝流程 (4)三廢處理三廢處理(環(huán)境保護環(huán)境保護) (5)能源的利用能源的利用(綜合經(jīng)濟利益綜合經(jīng)濟利益) (6)其它問題其它問題(如廠址、成本、反應(yīng)條件等問題）如廠址、成本、反應(yīng)條件等問題）【小結(jié)】 (本節(jié)課重點)1. 工業(yè)上接觸法制硫酸概括為工業(yè)上接觸法制硫酸概括為“五個三五個三” : 三種原料三種原料: 三個反應(yīng)三個反應(yīng): 三個生產(chǎn)過程三個生產(chǎn)過程: 三個主要設(shè)備三個主要設(shè)備: 硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個適宜條件硫酸工業(yè)生產(chǎn)的三個適宜條件:v硫磺硫磺(或黃鐵礦或黃鐵礦)、空氣和水、空氣和水v造氣、催化氧化、吸收造氣、催化氧化、吸收v沸沸 騰騰 爐、接爐、接 觸觸 室、吸收塔室、吸收塔v(1)低溫低溫(4005000C)v(2)常壓常壓v(3)適當過量的空氣適當過量的空氣2. 硫酸生產(chǎn)中的廢氣及廢液的處理方法硫酸生產(chǎn)中的廢氣及廢液的處理方法.
云南省紅河州彌勒縣慶來學(xué)校高二化學(xué) 11《化工生產(chǎn)過程中的基本問題》課件
