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1、第一单元走进化学工业第一节化工生产过程中的基本问题硫酸是化学工业中重要的产品之一：在下列领域有大量的应用：化肥、农药、有机合成、磷酸、氢氟酸的生产、磺化反应、硝化反应、硫酸盐、炸药、石油工业、染料、人造纤维、电池、搪瓷、医药、机械加工。思考: (1)自然界中有没有天然的硫酸?(2)工业上如何制取硫酸?硫酸的性质(1)物理性质:硫酸是一种无色,难挥发,易溶于水的油状液体。浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释硫酸时应该把______倒到______中,并_____.(2)化学性质:浓硫酸具有酸性,______性,______性和____
2、__性.浓硫酸水不断搅拌吸水脱水强氧化思考:1.自然界中存在的含硫的物质有哪些?2.这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?硫酸的价格300~400元/吨一.依据化学反应原理确定生产过程：目标产物组成分析确定原料和路线H2SO4含硫元素硫的化合价为+6S或FeS2SO2SO31、生产路线：1.以硫为原料制备SO2S(s)+O2(g)==SO2(g)(放热反应)2.利用催化氧化反应将SO2氧化成SO32SO2(g)+O2(g)2SO3(g)（放热反应）3.三氧化硫转化为硫酸SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(l)（放热反应）工业中通
3、常用98%的硫酸溶液代替水来吸收？2、化学反应原理：98%硫酸98%硫酸发烟硫酸SO3SO2造气制SO2净化干燥空气催化反应室，400-500℃，常压，催化剂吸收塔稀释室水贮存室3、工业制硫酸简要流程图硫酸工业生产的三个主要设备98.3%H2SO4SO2O2SO2O2SO2O2二.生产中的原料选择1：硫酸生产中的三种原料:（1）、基建投资、加工费及环保方面，用硫制硫酸优于用黄铁矿。（2）、我国天然硫资源缺乏，而且开采条件比较复杂。（3）、我国黄铁矿资源比天然硫丰富。（4）、用硫磺制硫酸比黄铁矿制硫酸流程短、设备简单、三废治理量小、劳动生
4、产率高。硫磺（黄铁矿）、空气、水2、我国生产硫酸需考虑的问题：3、生产规模和厂址的选择：现代化工业生产一般要求有较大的规模，便于采用先进的技术和设备以提高劳动生产率，便于废热的利用、环境保护成本降低。我国一般发展4万吨以上的硫酸设备和工厂由于硫酸的特殊性，减少硫酸的运输环节就会大量降低成本，所以厂址一般选在用硫酸量大的工业区附近，且水源丰富，离城市较远的地方。硫酸生产中的适宜条件：(1)低温(400~500℃)(2)常压(3)适当过量的空气三.生产中反应条件的控制依据化学反应原理，尤其是催化氧化反应的特点确定反应条件：阅读P6表1-1,
5、思考温度较____时,越有利于SO2转化为SO3?注意:工业生产中反应温度的选择往往还要考虑该温度下催化剂的活性和对反应速率的影响.思考:是否温度越低越有利于SO2转化为SO3?2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)放热催化剂硫酸工业生产的三个适宜条件:低应选择温度:(1)低温(400~5000C)阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化率_____越高注意:工业生产中压强的选择往往还要考虑成本和能量消耗等问题思考:是否压强越高越好?应选择压强:(2)常压四.生产中的三废处理：1.尾气吸收：2.污水处理：用石灰浆(Ca(OH)2
6、或石灰石粉中和酸性废液。3.废渣处理：分离后局部循环利用,提取有价值成分剩下的作为矿渣硅酸盐水泥的原料或用于制砖。ＳＯ２Ｃa（ＯＨ）２ＣaＳＯ３Ｈ２ＳＯ４ＳＯ２（重新利用）实验室：ＳＯ２＋２ＮaＯＨ＝Ｎa２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ工业：五、能量的充分利用硫酸生产过程中的三个化学反应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热能(工厂里把它们叫做“废热”)以降低生产成本。在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产生蒸汽来发电；在接触室中设热交换装置。据测算，生产1t硫酸约需消耗100kW·h的电能，而相应量反应物在生产过程中放出的反应热相当于200kW·h的电能
7、。化工生产过程:(1)确定化学反应原理(2)选择原料(3)选择设备和反应条件(4)三废处理(环境保护)(5)能量的利用(综合经济利益)(6)其它问题(如厂址、原料获取、能源供应、工业用水、运输储存、预处理成本等问题）小结:(本节课重点)1.工业上接触法制硫酸概括为“五个三”:三种原料:三个反应:三个生产过程:三个主要设备:硫酸工业生产的三个适宜条件:2.硫酸生产中的废气及废液的处理方法.硫磺(或黄铁矿),空气,和水造气,催化氧化,吸收沸腾炉,接触室,吸收塔(1)低温(400~5000C)(2)常压(3)适当过量的空气服务理念中的“点点”
8、◆理解多一点真情浓一点◆学习勤一点品质高一点◆理由少一点效率高一点◆处理问题灵活点工作过程用心点◆对待同事宽容点互相协作快乐点放映结束！敬请各位的批评指导！谢谢观看
