高中化学人教版 (新课标)选修2 化学与技术课题1 化工生产过程中的基本问题示范课课件ppt
展开化工生产过程中的 基本问题
(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______性.
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?
(一)硫酸工业生产的原理
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?
依据化学原理确定生产过程
(二)硫酸工业原料的选择
思考:为什么不主张用黄铁矿(主要成分FeS2)作为原料生产硫酸?
因此:硫酸生产中的三种原料:硫磺(或黄铁矿),空气,和水
想一想:从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生产设备最少应分几部分?
硫酸虽然是由三氧化硫和水反应制的,但工业上并不直接用水或稀硫酸吸收。因为容易形成酸雾,不利于三氧化硫的吸收
硫酸工业生产的三个主要设备
1.依据化学反应原理确定生产过程
二.化学生产过程中的基本问题
反应条件 设备选择 废热利用…
原料的净化 成本问题 设备的规模 生产的流程长短…
(三)生产中反应条件的控制
化学平衡 可逆反应的正、逆反应速率相同,反应物和生成物的浓度不再发生变化
可逆反应的反应物转化为生成物的百分率——转化率可通过改变反应条件加以调控
3.生产中反应条件的控制
勒夏特列原理 改变影响化学平衡的一个条件(如浓度,温度,压强等),平衡就向能减弱这种改变的方向移动.
注意:(1)浓度中:改变固体的量不能改变浓度(2)压强中:只对气体而言
外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响
向气体体积缩小的方向移动
向气体体积增大的方向移动
阅读P6表1-1,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.
思考:是否温度越低越有利于SO2 转化为SO3 ?
硫酸工业生产的三个适宜条件:
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_____
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
(1)低温(400~5000C)(2)常压(3)适当过量的空气
1. 如何处理尾气中的SO2?
2. 如何处理废水中的酸性物质?
3. 如何利用废渣和生产过程中的产生的 大量热能?
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和.
废渣:分离后循环利用,剩下的作铺路用的沥青或用于制砖
(四)生产中的三废处理
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。
(1)确定化学反应原理(2)选择原料(3)选择设备和工艺流程(4)三废处理(环境保护)(5)能源的利用(综合经济利益)(6)其它问题(如厂址,成本,反应条件等问题)
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
沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔
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