6.3 化工生产能否做到又快又多

nullnull§6.3 化工生产 能否做到又快又多一.硫酸的工业制法 ——接触法一.硫酸的工业制法 ——接触法一、接触法制造硫酸的反应原理和生产过程一、接触法制造硫酸的反应原理和生产过程H2SO4SO3SO2S硫铁矿 FeS2（二硫化亚铁）SO3 + H2O→H2SO4第一步 沸腾炉第二步 接触室第三步 吸收塔1. SO2的制取和净化炉气1. SO2的制取和净化原料粉碎氧气返回防止催化剂中毒null2. SO2氧化成SO3<600C5000C4500C8500C5000C热交换器催化剂返回null吸 收 塔返回SO3 + H2O→H2SO43、吸收SO3成硫酸防止形成酸雾。null沸腾炉接触室 吸收塔 动画接触法制硫酸接触法制硫酸生产阶段 SO2的制取和净化 SO2氧化成SO3 吸收SO3 生成H2SO4 化学 反应 主要设备 技术 措施 2SO2+O2== 2SO3+QSO3 + H2O→H2SO4 沸腾炉接触室吸收塔1、粉碎矿石 2、净化、干燥炉气。 1、用两层催化剂。 2、用热交换器。用98.3%的浓 硫酸吸收SO3。4FeS2+11O2→ 2Fe2O3+8SO2煅烧催化剂 450℃4、尾气的吸收用NaOH、氨水。 问题1:工业上使硫铁矿充分燃烧的方法?问题1:工业上使硫铁矿充分燃烧的方法?问题1:工业上使硫铁矿充分燃烧的方法?问题1:工业上使硫铁矿充分燃烧的方法?1.把硫铁矿粉碎成较细的粉末; 2.沸腾炉空气分布板上有数百个风帽,风帽可以使下层空气室里的空气均匀地进入炉膛内,从而使空气与硫铁矿充分接触反应.问题2:工业上如何使SO2既快有多地转化为SO3?问题2:工业上如何使SO2既快有多地转化为SO3?问题2:工业上如何使SO2既快有多地转化为SO3?问题2:工业上如何使SO2既快有多地转化为SO3?1)进入接触室的原料气先经过净化,以防止催化剂中毒; 2)再经过热交换,使反应放出的热量传递给原料气,能量得到充分利用; 3)使用的空气过量,使SO2尽可能转化为SO3 4)使用V2O5作催化剂,使化学反应速率大大提高. 有关工业生产中的多步计算问题: 有关工业生产中的多步计算问题: 例：工业上用接触法制取硫酸，加入含FeS290％的硫铁矿500t，煅烧时损失5％的硫，二氧化硫转化为三氧化硫时损失15％的二氧化硫，三氧化硫被水吸收时又损失0.5％，求这些硫铁矿能制得98％的硫酸多少吨？ 解这类时，首先应搞清题目中涉及到的转化率、损失率、利用率、产率、纯度等概念。 解这类计算题时，首先应搞清题目中涉及到的转化率、损失率、利用率、产率、纯度等概念。 原料的转化率=原料利用率=1-原料的损失率 ∴FeS2—2SO2—2SO3—2H2SO4∴FeS2—2SO2—2SO3—2H2SO4[板]设可制得98％的硫酸x吨 FeS2 ------- 2H2SO4 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 120 2*98 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 500t×90％×95％×85％×99.5％ 　 x·98％　　　　　 x=602.6t练习1．用含FeS2 78％的黄铁矿制硫酸，煅烧时损失6％的硫，在接触氧化时又损失2％的硫，求制取1吨98％的浓H2SO4需此黄铁矿多少吨？练习1．用含FeS2 78％的黄铁矿制硫酸，煅烧时损失6％的硫，在接触氧化时又损失2％的硫，求制取1吨98％的浓H2SO4需此黄铁矿多少吨？1．用含FeS2 78％的黄铁矿制硫酸，煅烧时损失6％的硫，在接触氧化时又损失2％的硫，求制取1吨98％的浓H2SO4需此黄铁矿多少吨？1．用含FeS2 78％的黄铁矿制硫酸，煅烧时损失6％的硫，在接触氧化时又损失2％的硫，求制取1吨98％的浓H2SO4需此黄铁矿多少吨？[板演]设需此黄铁矿的质量为x FeS2 2H2SO4 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2 120t　　　　　　　　　　　　　 2×98t x·78％×94％×98％　　　　　 1×98％ x＝0.835t2．在氧气中灼烧1.6g铁和硫组成的化合物，使其中的硫全部转化为SO2气体，这些SO2全部转变为H2SO4，这些H2SO4正好用80mL 0.5mol/L的NaOH溶液中和，求原化合物中硫的质量分数。 2．在氧气中灼烧1.6g铁和硫组成的化合物，使其中的硫全部转化为SO2气体，这些SO2全部转变为H2SO4，这些H2SO4正好用80mL 0.5mol/L的NaOH溶液中和，求原化合物中硫的质量分数。 null解：原化合物中硫元素的质量为x克 S　　　　　 H2SO4----- 2NaOH 　　　　　　　　　　　　 32g　　　　　　　　　　　 2mol x　 0.5mol/L×0.08L 　　　　　　　　　　　 x＝0.64g ω（S）＝0.64g/1.6g＝40％ （三）与扩展 多步反应计算的解题规律及注意事项： 1．解题规律 依据多步反应的化学方程式或元素的守恒原则，推导出起始原料与最终产物之间的定量关系式，一步求解。 2．解题注意 （1）如所给反应物或生成物是不纯量，应先折算为纯量再进行计算。 （2）给出某元素或某物的损失率，应先换算成转化率再进行计算。转化率=1-损失率 （3）某一化合物中元素的损失率=该化合物的损失率；中间产物的损失率=原料的损失率。 （三）总结与扩展 多步反应计算的解题规律及注意事项： 1．解题规律 依据多步反应的化学方程式或元素的守恒原则，推导出起始原料与最终产物之间的定量关系式，一步求解。 2．解题注意 （1）如所给反应物或生成物是不纯量，应先折算为纯量再进行计算。 （2）给出某元素或某物的损失率，应先换算成转化率再进行计算。转化率=1-损失率 （3）某一化合物中元素的损失率=该化合物的损失率；中间产物的损失率=原料的损失率。null2．解题注意 （1）如所给反应物或生成物是不纯量，应先折算为纯量再进行计算。 （2）给出某元素或某物的损失率，应先换算成转化率再进行计算。转化率=1-损失率 （3）某一化合物中元素的损失率=该化合物的损失率；中间产物的损失率=原料的损失率。null高 温高 压高 压低 温使 用不 影 响二、合成氨的适宜条件20～50MPa500℃铁触媒null2.合成氨工业简述原料气的制备净化压缩(防止催化剂中毒)合成分离液氨N2、H2null合 成 氨 工 业