生產(chǎn)中原料的選擇 (2)

1、第一 節(jié) 化工生產(chǎn)過程中的基本問題1了解生產(chǎn)硫酸的基本流程。2了解生產(chǎn)原料的選擇。3了解化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與化工生產(chǎn)的區(qū)別。4注意生產(chǎn)中的三廢處理，防止環(huán)境污染。學(xué)習(xí)目標(biāo) 硫酸是一種重要的化工原料用途十分廣泛 請(qǐng)思考：1、自然界中有沒有天然的 硫酸?2、工業(yè)上如何制取硫酸 ?依據(jù)化學(xué)原理確定生產(chǎn)過程黃鐵礦（主要成分FeS2)硫 磺或 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O2 2SO3催化劑加熱SO3 + H2O = H2SO4這些反應(yīng)均為放熱反應(yīng)S + O2 = SO2點(diǎn)燃高溫請(qǐng)思考：制硫酸主要分哪幾個(gè)階段呢？遠(yuǎn)觀硫酸工廠圖片視頻：走進(jìn)硫酸工廠硫酸工業(yè)流程圖1 原料應(yīng)

2、該如何選擇？2 造氣出來的氣體為什么要進(jìn)行凈化和干燥呢？3 在SO2催化氧化時(shí)為什么選擇在低溫（400-500） 常壓 催化劑條件下？4工業(yè)上用98濃硫酸吸收SO3為什么不用水或者稀硫酸呢？5 生產(chǎn)中的三廢如何進(jìn)行處理呢？、尾氣吸收： 用石灰水或氨水吸收再用硫酸處理，這樣得到的SO2含量較高，可返回用作原料或它用。石灰水吸收法SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2OCaSO3 + H2SO4 = CaSO4 + SO2 + H2O氨水水吸收法SO2 + 2NH3H2O = (NH4)2SO3 + H2O(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + SO2 + H

3、2O污水處理硫酸工業(yè)廢水中含有硫酸，常用石灰乳中和：Ca(OH)2 +H2SO4 = CaSO4 + 2H2O、廢渣的利用煉鐵、制水泥、制磚或提煉有色金屬6、能量的充分利用 據(jù)測算生產(chǎn)1t硫酸大約消耗100kWh的電能，生產(chǎn)1t硫酸放出的熱量相當(dāng)200kWh的電能，請(qǐng) 討論 如何利用這些剩余能量呢？設(shè)置熱交換裝置，預(yù)熱即將參加反應(yīng)的SO2和O2。設(shè)置蒸汽鍋爐進(jìn)行發(fā)電。 建洗浴中心，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。7、 如何進(jìn)行硫酸廠址的選擇？ 遠(yuǎn)離水源和河流的上游，以免污水污染水源。(3)遠(yuǎn)離居民區(qū)盛行風(fēng)向的上風(fēng)地帶，以免煙塵和有害氣體污染城鎮(zhèn)的水源和大氣。(4)還要要對(duì)原料、 水源、 能源 、土地供應(yīng)、市場需

4、求、 交通 、環(huán)境保護(hù)等因素進(jìn)行綜合性和系統(tǒng)性的研究。因硫酸不便貯存和運(yùn)輸，建在靠近硫酸消費(fèi)中心的地區(qū)，考慮與化肥廠、 電池廠、醫(yī)藥廠等聯(lián)合辦廠可節(jié)約其它化工產(chǎn)品成本。在以下條件下，你認(rèn)為A城市該不該建硫酸廠？(1)A城市郊區(qū)有豐富的黃鐵礦資源、水源、能源充足，交通方便。(2)A城市需使用硫酸的工業(yè)不多，而離它遠(yuǎn)的B城市是一個(gè)消耗硫酸甚多的工業(yè)城市。(3)A城市是一個(gè)風(fēng)光秀麗的旅游城市，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求甚高，而且土地價(jià)格較貴，土地供應(yīng)緊張?！景咐拷馕鋈娣治鋈齻€(gè)條件：第一個(gè)條件有利于A城市建硫酸廠；第二個(gè)條件從市場需求和運(yùn)輸成本考慮，在A城市建廠不如在B城市建廠合算；第三個(gè)條件從根本上否定了

5、在A城市建廠的設(shè)想。因?yàn)槭且粋€(gè)風(fēng)光秀麗的旅游城市，對(duì)環(huán)保的要求一定很高，而且該地的土地價(jià)格也較貴，如果在該地建污染比較嚴(yán)重的硫酸廠，必然會(huì)破壞旅游資源，得不償失。所以結(jié)論是：在B城市建硫酸廠，再運(yùn)輸少量硫酸到A城市供應(yīng)生產(chǎn)的需要，這樣資源配置比較合理。答案不該在A城市建硫酸廠化工生產(chǎn)工藝流程的確定1 確定生產(chǎn)過程2 選原料3 選擇設(shè)備、工藝流程4 三廢處理(環(huán)境保護(hù))5 能源的利用綜合經(jīng)濟(jì)利益6 考慮：廠址、成本、反應(yīng)條件案例：討論在以下條件下你認(rèn)為M城市該不該建硫酸廠？ M城市郊區(qū)有豐富的黃鐵礦資源 水源 能源充足交通便利。 M城市消耗硫酸的工業(yè)不多，而遠(yuǎn)離它的N城市是一個(gè)消耗硫酸很多的城市

6、。城市是一個(gè)美M麗的旅游城市。土地價(jià)格業(yè)貴、污染環(huán)境、破壞旅游資源答案：不應(yīng)該在M城市建硫酸廠1治理“三廢”，保護(hù)環(huán)境最主要的方法是()A減少污染嚴(yán)重的工廠B把“三廢”深埋C提高認(rèn)識(shí)D變廢為寶，綜合利用課堂訓(xùn)練2(2011年泰安月考)造氣階段出來的爐氣必須經(jīng)過凈化處理，其正確過程是()A洗滌、干燥、除塵 B干燥、除塵、洗滌C除塵、洗滌、干燥 D除去硒和砷的化合物CD3(2011年南京質(zhì)檢)接觸法制硫酸中，進(jìn)入接觸室的氣體必須凈化、干燥，其主要原因是()A防止催化劑中毒 B提高反應(yīng)效率C提高SO2的轉(zhuǎn)化率 D防止環(huán)境污染A4 以 黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸工業(yè)流程如下圖所示:黃鐵礦空氣高溫廢渣 CO高溫金屬單質(zhì) M混合氣體操作:a 、b催化反應(yīng)室氣體c吸收塔發(fā)煙硫酸稀釋室貯存室d98硫酸 在造氣階段生成SO2的化學(xué)方程式 寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 請(qǐng)寫出下列操作及所加物質(zhì)名稱a b 寫出催化反應(yīng)室中發(fā)生反應(yīng)的條件可在催化反應(yīng)室中設(shè)置熱交換裝置的目的是:d預(yù)熱即將參加反應(yīng)的SO2和O2。降低生成物SO3