接触法制硫酸的九个“三”.ppt

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1、硫酸的工业制法硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志思考：1、工业上接触法制硫酸的原料有哪些？2、工业制硫酸分几个阶段？每个阶段的化学反应原理是什么？3、每个阶段用到的典型设备是什么？涉及的物理学原理有哪些？4、工业制硫酸的生产流程是什么？5、每个阶段产生的气体成分？在第一阶段出来的气体的净化措施？6、每个阶段分别产生了哪些工业废物？接触法制硫酸的九个“三”三原料、三反应、三条件、三阶段、三设备、三气、三净化、三原理、工业三废。三原料黄铁矿、热空气、98.3%的浓硫酸三反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2点燃2SO2+O2△催化剂

2、2SO3SO2+H2OH2SO4一、接触法制造硫酸的反应原理一、接触法制造硫酸的反应原理H2SO4SO3SO2S硫化物如FeS2SO3+H2O→H2SO4S+O2→SO2点燃2SO2+O2===2SO3催化剂△总方程式4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2高温三条件在第二步二氧化硫氧化生成三氧化硫的反应中，所选择的条件是：常压而非高压为什么？压强温度0.10.5110400℃99.299.699.799.9500℃93.596.997.899.3600℃73.785.889.596.4不同温度压强下SO2氧化制取SO3的转化率压强温度0.1

3、0.5110400℃99.299.699.799.9500℃93.596.997.899.3600℃73.785.889.596.4不同温度压强下SO2氧化制取SO3的转化率从上表中可以看到，选择一定温度，常压下SO2的转化率已经比较高，而增大压强时，SO2的转化率增量有限，但增大压强时却会使生产成本提高，所以，从经济效益的观点出发，实际生产中采用常压为生产条件。三条件在第二步二氧化硫氧化生成三氧化硫的反应中，所选择的条件是：常压而非高压，因为制造高压设备会降低生产效益高温400-500℃，生产效率最高三条件在第二步反应中，所选择的条件是：常压而

4、非高压，因为制造高压设备会降低生产效益高温，生产效率最高催化剂作催化剂400-500℃三条件在第二步反应中，所选择的条件是：常压而非高压，因为制造高压设备会降低生产效益高温，生产效率最高催化剂作催化剂。400-500℃V2O5（五氧化二矾）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2高温硫酸工业生产的主要阶段SO3+H2O→H2SO4一：SO2的制取与净化二：SO2氧化成SO3三：SO3的吸收和H2SO4的生成沸腾炉接触室吸收塔2SO2+O22SO3催化剂加热S+O2SO2点燃二、接触法制造硫酸的生产过程SO3H2SO4SO2S硫化物如FeS21二

5、氧化硫的制取和净化2二氧化硫转化成三氧化硫3三氧化硫的吸收和硫酸的生成硫酸工业生产的流程沸腾炉接触室吸收塔净化冷却尾气空气空气炉气思考：从沸腾炉出来的气体SO2是否纯净？如果不纯净，如何除杂和净化？矿渣思考：焙烧黄铁矿的炉子为什么叫沸腾炉？黄铁矿为什么要粉碎？为什么通入强大的空气流？燃烧黄铁矿为什么不要多加燃料？接触室思考：适宜条件的选择N2接触室思考：接触室中热交换器的作用?从接触室出来的气体成分是什么？催化剂：五氧化二矾（V2O5）温度：400至500℃压强：常压吸收塔思考：吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸，而用98.3%的浓硫酸？浓硫酸为什

6、么必须从塔顶喷下？沸腾炉炉气1.二氧化硫的制取和净化(造气）SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质，如As、Se等的化合物和矿尘等等。原料粉碎氧气4FeS2(固)+11O2(气)===2Fe2O3(固)+8SO2(气)高温除尘洗涤干燥2.二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O2===2SO3V2O54500C沸腾炉接触室<600C5000C4500C8500C5000C热交换器催化剂下一步思考请同学们根据化学方程式及所学过的知识讨论SO2接触氧化的最有利条件因为SO2接触氧化是一个放热反应，根据化学平衡理论判断，此反应在温度较低的条件下进行有利。但是

7、，温度较低时反应速率低，从综合经济考虑对生产不利。在实际生产中，选定4000C~5000C作为操作温度。SO2的接触氧化也是一个气体总体积缩小的反应，上面表格的数据说明，增大气体压强，能相应提高SO2的平衡转化率，但提高得并不多。考虑到加压对设备的要求高，增大投资和能量消耗；而且，常压下4000C~5000C时，SO2的平衡转化率已经很高，所以硫酸工厂通常采用常压操作，并不加压。返回返回3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成接触室沸腾炉吸收塔热交换5000C1500C98.3%H2SO4SO3+H2OH2SO41450C尾气生产流程动态演示三设备沸腾炉、

8、接触室、吸收塔硫酸工业生产的流程沸腾炉接触室吸收塔净化冷却尾气空气三气从三种设备里出来的气体的成分分别是：沸腾炉：N2、O2、SO2、矿