2023學年完整公開課版硫酸工業(yè)

H2SO4SO3SO2S硫化物如FeS2SO3+H2O===H2SO4S+O2===SO2點燃4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高溫H2OO2O22SO2+O22SO3催化劑△一、接觸法制硫酸的化學原理[問題一]工業(yè)上采用接觸法制取硫酸包含幾個主要反應步驟？寫出有關化學反應方程式。并說明這幾個反應分別在什么設備中進行。二、硫酸的生產工藝三階段三反應三設備造氣接觸氧化SO3的吸收SO2的制取SO3的生成硫酸的生成沸騰爐接觸室吸收塔沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻沸騰爐接觸室吸收塔一.造氣—沸騰爐1、原料：2、設備：3、如何提高原料的利用率？5、爐氣中所含的氣體有：4、反應原理：硫磺(S)或黃鐵礦(FeS2)沸騰爐6、爐氣進入接觸室之前應怎樣處理？沸騰爐爐氣原料粉碎空氣除塵洗滌干燥一.造氣—沸騰爐[問題二]硫鐵礦在爐內燃燒,要先粉碎并采用沸騰焙燒，這對硫鐵礦的燃燒有什么好處？

粉碎礦石，通過強空氣流使礦石處于沸騰狀態(tài)，增大硫鐵礦與氧氣的接觸面積，加快反應速度。2SO2+O2===2SO3V2O54500C沸騰爐接觸室沸騰爐<600C5000C4500C8500C5000C熱交換器催化劑（1）反應原理（2）設備：2）接觸氧化-----接觸室思考：熱交換器的作用是什么？[問題三]接觸室中O2的體積分數約是SO2的1.5倍，這樣做的原因是什么？[問題四]為了提高SO3的產量和產率，從理論上分析接觸室中應該控制什么條件為宜，根據p34表2-3分析，說明工業(yè)生產中接觸室一般控制的條件是什么，其原因是什么？增大氧氣的濃度，提高二氧化硫的轉化率理論：高溫、高壓、使用催化劑實際：4500C、常壓、使用釩催化劑[問題五]在硫酸生產工藝的接觸室中使用了熱交換器，其作用是什么？在合成氨塔中也使用了熱交換器兩者作用相同嗎?

把反應時生成的熱，傳遞給需要預熱的氣體，并冷卻反應后生成的氣體3）.三氧化硫的吸收和硫酸的生成SO3+H2O===H2SO4(1)反應原理：(2)設備：吸收塔(3)尾氣：SO2、O2、N2、少量SO3等[問題六]從接觸室中出來的氣體一般用什么吸收，為什么不用水吸收？吸收SO3的液體一般從塔頂噴下來，為什么?

用98.3%的濃硫酸吸收—不用水來吸收三氧化硫是為了避免產生酸霧從而降低吸收效率。討論一、在硫酸工業(yè)生產中哪些地方涉及到了化學反應速率知識？1、硫或黃鐵礦在送入沸騰爐之前要經過粉碎。2、從沸騰爐底部鼓入強大空氣流。3、二氧化硫的氧化過程中使用催化劑。4、三氧化硫的吸收采用逆流原理。5、在吸收中填入了大量瓷環(huán)。二、在硫酸工業(yè)生產中哪些地方涉及到了化學平衡知識？1、經過凈化、干燥的爐氣中，氧氣的含量相對要多。2、SO2、O2、SO3被冷卻后，進一步在催化劑表面反應。3、選擇適宜的反應溫度。4、選擇適宜的反應壓強。三、硫酸工業(yè)的三廢治理[問題七]從吸收塔排放的氣體如果直接排入大氣，會造成什么危害？工業(yè)上一般用氨水處理，試寫出有關化學反應方程式。CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O（2）石灰－石膏法（1）氨水法硫酸工業(yè)的三廢治理[問題八]沸騰爐中出來的爐渣主要含有Fe2O3，請你設計如何利用？[問題九]洗滌沸騰爐所產生的廢水中含有微量硫酸和Fe3+，如何處理？寫出化學反應方程式。煉鐵、制造硫酸鐵、氧化鐵紅顏料等產品用石灰處理Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O制石膏（1）在沸騰爐旁設置“廢熱鍋爐”，產生蒸汽發(fā)電；（2）在接觸室中設熱交換器，預熱SO2和O2