接觸法制硫酸課件

硫酸工業(yè)硫酸工業(yè)1第五單元

硫酸工業(yè)硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,硫酸的消費(fèi)量常被視作一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的一種標(biāo)志.第五單元硫酸工業(yè)硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,硫酸2一、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理第一步：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

高溫2SO2+O22SO3催化劑加熱第二步：SO3+H2OH2SO4第三步：第一節(jié):接觸法制硫酸S+O2SO2點(diǎn)燃一、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理第一步：4FeS2+11O23二、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的流程原料造氣氧化成酸成品二、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的流程原料造氣氧化成酸成品4三、接觸法制硫酸的生產(chǎn)設(shè)備及工藝流程三、接觸法制硫酸的生產(chǎn)設(shè)備及工藝流程5怎樣制取硫酸？H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2黃鐵礦的主要成分是

FeS2

（二硫化亞鐵）怎樣制取硫酸？H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O26接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫+2-10+3-2+4-2元素被氧化，是還原劑；元素被還原，是氧化劑。是氧化產(chǎn)物，是還原產(chǎn)物。鐵元素和硫二硫化亞鐵氧三氧化二鐵和二氧化硫三氧化二鐵和二氧化硫氧氣44e接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS7接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：沸騰爐接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS8接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：沸騰爐討論

為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒？礦粒細(xì)小，跟空氣接觸面積大，燃燒充分，燃燒快。

為什么要從爐底通入強(qiáng)大空氣流？使礦粒與空氣接觸更充分，燃燒快，反應(yīng)完全，提高原料的利用率。接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS9沸騰爐照片沸騰爐沸騰爐照片沸騰爐10接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：沸騰爐爐氣SO2O2水蒸氣

砷和硒的化合物礦塵使催化劑中毒對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響凈化措施：除塵洗滌干燥N2

接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS11接觸法制硫酸2.二氧化硫氧化成三氧化硫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：接觸室（轉(zhuǎn)化器）（400-500℃,V2O5催化劑）2SO2(氣)+O2(氣)2SO3(氣)-196.6kJ接觸法制硫酸2.二氧化硫氧化成三氧化硫主要反12接觸法制硫酸2.二氧化硫氧化成三氧化硫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：接觸室（轉(zhuǎn)化器）熱交換器的工作原理

內(nèi)有許多平行的金屬管道或蛇管（400-500℃,V2O5催化劑）2SO2(氣)+O2(氣)2SO3(氣)-196.6kJ

二氧化硫與氧氣是在催化劑的表面上接觸時(shí)起反應(yīng)的，接觸室和接觸法的名稱由此而得。

反應(yīng)后熱的SO3蒸汽在管內(nèi)自上而下流過(guò)

冷的SO2與O2混合氣體在管外由下而上流過(guò)通過(guò)管壁進(jìn)行熱交換接觸法制硫酸2.二氧化硫氧化成三氧化硫主要反13接觸室照片接觸室接觸室照片接觸室14接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主要反應(yīng)：主要設(shè)備：吸收塔SO3+H2O=H2SO4

接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主15接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主要反應(yīng)：主要設(shè)備：吸收塔SO3+H2O=H2SO4

討論⑴工業(yè)上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？⑵為什么不用水或稀硫酸來(lái)吸收三氧化硫？用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫三氧化硫與水化合時(shí)，放出大量熱。如用水或稀硫酸作吸收劑時(shí)，易形成酸霧，吸收速度減慢，不利于三氧化硫的吸收。接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主16接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主要反應(yīng)：主要設(shè)備：吸收塔SO3+H2O=H2SO4

討論⑶為什么硫酸廠的尾氣不能直接排入大氣？⑷如何處理尾氣？由于尾氣中含有二氧化硫，如直接排入大氣，會(huì)造成污染。2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3用氨水吸收(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O+SO2化肥回收利用接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主17硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸收18接觸法制硫酸小結(jié)3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成三階段1.二氧化硫的的制取和凈化2.二氧化硫氧化成三氧化硫三方程三設(shè)備高溫V2O52SO2+O22SO3△4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸騰爐接觸室吸收塔SO3+H2O

H2SO4

接觸法制硫酸小結(jié)3.三氧化硫的吸收和硫酸19多步計(jì)算

某硫酸廠用80%FeS2的黃鐵礦為原料制取硫酸，F(xiàn)eS2的利用率為90%，求用1000t黃鐵礦可制得98%的濃硫酸多少噸？高溫V2O52SO2+O22SO3△4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2SO3+H2O

H2SO4

分析：4FeS28SO28SO38H2SO4～～～FeS22H2SO4～得關(guān)系式：多步計(jì)算某硫酸廠用80%FeS2的黃鐵礦20多步計(jì)算

某硫酸廠用80%FeS2的黃鐵礦為原料制取硫酸，F(xiàn)eS2的利用率為90%，求用1000t黃鐵礦可制得98%的濃硫酸多少噸？解：設(shè)可制得98%的濃硫酸的質(zhì)量為xFeS22H2SO4～120196(1000t)(80%)(90%)(x)(98%)120:(1000t)(80%)(90%)=196:(x)(98%)x=

1200t答：可制得98%

的濃硫酸1200噸多步計(jì)算某硫酸廠用80%FeS2的黃鐵礦21作業(yè)

課本68頁(yè)一、二做書上,第三，四題做作業(yè)本上.作業(yè)課本68頁(yè)一、二做書上,第三，四題做作業(yè)本上.22第二節(jié)關(guān)于硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的討論

一、教學(xué)目的1．使學(xué)生常識(shí)性地了解化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與化工生產(chǎn)的區(qū)別。2．使學(xué)生對(duì)于如何提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益有一個(gè)常識(shí)性的認(rèn)識(shí)，并通過(guò)課堂討論培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。二、教材分析１、如何提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益要從三方面考慮：ａ、環(huán)境保護(hù)與綜合利用原料b、能量的充分利用ｃ、生產(chǎn)規(guī)模和廠址選擇２、關(guān)于選擇硫酸廠廠址的課堂討論是本節(jié)的難點(diǎn)。第二節(jié)關(guān)于硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)一、教學(xué)目23三、教學(xué)建議

本節(jié)教學(xué)建議采用自學(xué)討論法進(jìn)行教學(xué)，從多方面討論原料的選擇、能量的利用、生產(chǎn)規(guī)模和廠址的確定等問(wèn)題，并結(jié)合教材中給出有關(guān)工廠廠址選擇的、聯(lián)系實(shí)際的討論問(wèn)題讓學(xué)生討論。1．注重與前后知識(shí)的聯(lián)系2．教材內(nèi)容比較廣泛，但教學(xué)要求層次相對(duì)較低3．在講生產(chǎn)時(shí)，只重化學(xué)反應(yīng)原理，并不講生產(chǎn)細(xì)節(jié)4．注意化工生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系三、教學(xué)建議本節(jié)教學(xué)建議采用自學(xué)討論法進(jìn)行24

環(huán)境保護(hù)與原料的結(jié)合利用

化工生產(chǎn)必須保護(hù)環(huán)境，嚴(yán)格治理“三廢”，盡可能把“廢”變?yōu)橛杏玫母碑a(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)原料綜合利用．硫酸廠的“三廢”經(jīng)處理后，不僅消除了污染,且使SO2和黃鐵礦礦渣得到合理利用．(1）尾氣吸收（2）污水處理（3）廢渣的利用

可以介紹碳收集問(wèn)題能量的充分利用

許多化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)．化工生產(chǎn)中應(yīng)充分利用反應(yīng)熱，這對(duì)于降低成本具有重要意義。硫酸生產(chǎn)中的反應(yīng)熱得到充分利用后，不僅不需要由外界向硫酸廠供應(yīng)能量，而且還可以由硫酸廠向外界輸出大量能量．環(huán)境保護(hù)與原料的結(jié)合利用25硫酸廠選址的因素

由于硫酸是腐蝕性液體，不便貯存和運(yùn)輸，因此要求把硫酸廠建在靠近硫酸消費(fèi)中心的地區(qū)．工廠規(guī)模的大小，主要由硫酸用量的多少來(lái)決定。硫酸廠選址應(yīng)避開人口稠密的居民區(qū)和環(huán)境保護(hù)要求高的地區(qū)。化工廠廠址選擇一般應(yīng)考慮下列因素：

①是否有市場(chǎng)需求；②是否接近原料供應(yīng)地;③土地供應(yīng)是否充足;④水源是否充足；⑤能源是否充足且廉價(jià)；⑥交通運(yùn)始是否方便;⑦能否達(dá)到環(huán)境保護(hù)要求等。上述這些因素必須在遵循科學(xué)原理的基礎(chǔ)上，考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，即要求最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。硫酸廠選址的因素26同學(xué)們?cè)僖娡瑢W(xué)們?cè)僖?7硫酸工業(yè)硫酸工業(yè)28第五單元

硫酸工業(yè)硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,硫酸的消費(fèi)量常被視作一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的一種標(biāo)志.第五單元硫酸工業(yè)硫酸工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,硫酸29一、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理第一步：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

高溫2SO2+O22SO3催化劑加熱第二步：SO3+H2OH2SO4第三步：第一節(jié):接觸法制硫酸S+O2SO2點(diǎn)燃一、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理第一步：4FeS2+11O230二、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的流程原料造氣氧化成酸成品二、硫酸工業(yè)生產(chǎn)的流程原料造氣氧化成酸成品31三、接觸法制硫酸的生產(chǎn)設(shè)備及工藝流程三、接觸法制硫酸的生產(chǎn)設(shè)備及工藝流程32怎樣制取硫酸？H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2黃鐵礦的主要成分是

FeS2

（二硫化亞鐵）怎樣制取硫酸？H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O233接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫+2-10+3-2+4-2元素被氧化，是還原劑；元素被還原，是氧化劑。是氧化產(chǎn)物，是還原產(chǎn)物。鐵元素和硫二硫化亞鐵氧三氧化二鐵和二氧化硫三氧化二鐵和二氧化硫氧氣44e接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS34接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：沸騰爐接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS35接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：沸騰爐討論

為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒？礦粒細(xì)小，跟空氣接觸面積大，燃燒充分，燃燒快。

為什么要從爐底通入強(qiáng)大空氣流？使礦粒與空氣接觸更充分，燃燒快，反應(yīng)完全，提高原料的利用率。接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS36沸騰爐照片沸騰爐沸騰爐照片沸騰爐37接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：沸騰爐爐氣SO2O2水蒸氣

砷和硒的化合物礦塵使催化劑中毒對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響凈化措施：除塵洗滌干燥N2

接觸法制硫酸1.二氧化硫的制取和凈化4FeS38接觸法制硫酸2.二氧化硫氧化成三氧化硫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：接觸室（轉(zhuǎn)化器）（400-500℃,V2O5催化劑）2SO2(氣)+O2(氣)2SO3(氣)-196.6kJ接觸法制硫酸2.二氧化硫氧化成三氧化硫主要反39接觸法制硫酸2.二氧化硫氧化成三氧化硫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：接觸室（轉(zhuǎn)化器）熱交換器的工作原理

內(nèi)有許多平行的金屬管道或蛇管（400-500℃,V2O5催化劑）2SO2(氣)+O2(氣)2SO3(氣)-196.6kJ

二氧化硫與氧氣是在催化劑的表面上接觸時(shí)起反應(yīng)的，接觸室和接觸法的名稱由此而得。

反應(yīng)后熱的SO3蒸汽在管內(nèi)自上而下流過(guò)

冷的SO2與O2混合氣體在管外由下而上流過(guò)通過(guò)管壁進(jìn)行熱交換接觸法制硫酸2.二氧化硫氧化成三氧化硫主要反40接觸室照片接觸室接觸室照片接觸室41接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主要反應(yīng)：主要設(shè)備：吸收塔SO3+H2O=H2SO4

接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主42接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主要反應(yīng)：主要設(shè)備：吸收塔SO3+H2O=H2SO4

討論⑴工業(yè)上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？⑵為什么不用水或稀硫酸來(lái)吸收三氧化硫？用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫三氧化硫與水化合時(shí)，放出大量熱。如用水或稀硫酸作吸收劑時(shí)，易形成酸霧，吸收速度減慢，不利于三氧化硫的吸收。接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主43接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主要反應(yīng)：主要設(shè)備：吸收塔SO3+H2O=H2SO4

討論⑶為什么硫酸廠的尾氣不能直接排入大氣？⑷如何處理尾氣？由于尾氣中含有二氧化硫，如直接排入大氣，會(huì)造成污染。2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3用氨水吸收(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O+SO2化肥回收利用接觸法制硫酸3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成主44硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸騰爐接觸室吸收45接觸法制硫酸小結(jié)3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成三階段1.二氧化硫的的制取和凈化2.二氧化硫氧化成三氧化硫三方程三設(shè)備高溫V2O52SO2+O22SO3△4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸騰爐接觸室吸收塔SO3+H2O

H2SO4

接觸法制硫酸小結(jié)3.三氧化硫的吸收和硫酸46多步計(jì)算

某硫酸廠用80%FeS2的黃鐵礦為原料制取硫酸，F(xiàn)eS2的利用率為90%，求用1000t黃鐵礦可制得98%的濃硫酸多少噸？高溫V2O52SO2+O22SO3△4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2SO3+H2O

H2SO4

分析：4FeS28SO28SO38H2SO4～～～FeS22H2SO4～得關(guān)系式：多步計(jì)算某硫酸廠用80%FeS2的黃鐵礦47多步計(jì)算

某硫酸廠用80%FeS2的黃鐵礦為原料制取硫酸，F(xiàn)eS2的利用率為90%，求用1000t黃鐵礦可制得98%的濃硫酸多少噸？解：設(shè)可制得98%的濃硫酸的質(zhì)量為xFeS22H2SO4～120196(1000t)(80%)(90%)(x)(98%)120:(1000t)(80%)(90%)=196:(x)(98%)x=

1200t答：可制得98%

的濃硫酸1200噸多步計(jì)算某硫酸廠用80%FeS2的黃鐵礦48作業(yè)

課本68頁(yè)一、二做書上,第三，四題做作業(yè)本上.作業(yè)課本68頁(yè)一、二做書上,第三，四題做作業(yè)本上.49第二節(jié)關(guān)于硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益的討論

一、教學(xué)目的1．使學(xué)生常識(shí)性地了解化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與化工生產(chǎn)的區(qū)別。2．使學(xué)生對(duì)于如何提高化工生產(chǎn)的綜合