化工生產(chǎn)過程中的基本問題（時）

第一節(jié)化工生產(chǎn)過程中的基本問題選修2化學(xué)與技術(shù)第一章走進化學(xué)工業(yè)第一課時張云霞第一頁，共二十一頁。脫水劑干燥劑化學(xué)纖維塑料生產(chǎn)化肥工業(yè)石油工業(yè)硫酸用途農(nóng)藥生產(chǎn)蓄電池醫(yī)藥冶金工業(yè)印染工業(yè)合成洗滌劑第二頁，共二十一頁。2007年-2017年中國硫酸產(chǎn)量統(tǒng)計圖硫酸產(chǎn)量是衡量一個國家無機化工生產(chǎn)水平的重要標(biāo)志第三頁，共二十一頁。化工生產(chǎn)過程中的基本問題01依據(jù)化學(xué)原理確定生產(chǎn)過程02生產(chǎn)中原料的選擇03生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制04生產(chǎn)中三廢的處理05能量的充分應(yīng)用第四頁，共二十一頁。一生產(chǎn)硫酸的原料硫磺黃鐵礦硫元素在自然界中主要有哪些存在形式呢？第五頁，共二十一頁。一生產(chǎn)硫酸的原料硫磺黃鐵礦SO2SO3H2SO4SFeS20-1+4+6+6第六頁，共二十一頁。若以硫磺或黃鐵礦為原料，你能嘗試用化學(xué)方程式表示制硫酸的反應(yīng)原理嗎？課堂活動一第七頁，共二十一頁。硫酸生產(chǎn)的反應(yīng)原理231S(s)+O2(g)SO2(g)點燃4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)

高溫2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化劑加熱SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)造氣催化氧化吸收二三反應(yīng)三階段第八頁，共二十一頁。沸騰爐接觸室吸收塔SO2O298%硫酸黃鐵礦三生產(chǎn)硫酸的主要設(shè)備第九頁，共二十一頁。思考與交流1、黃鐵礦為什么要粉碎？為什么要通入強大空氣流？3、吸收SO3為什么不用水或稀硫酸，而要用98%的濃硫酸？濃硫酸為什么從塔頂噴下？2、從沸騰爐出來的爐氣成分有哪些？進行了哪些凈化措施？第十頁，共二十一頁。造氣沸騰爐1二氧化硫的制取和凈化黃鐵礦空氣爐氣凈化爐渣1、黃鐵礦為什么要粉碎？為什么要通入強大空氣流？增大礦石跟空氣的接觸面積，加快反應(yīng)速率并使之充分燃燒；為了使黃鐵礦充分燃燒，同時增大廉價易得的反應(yīng)物濃度，使得較貴重的原料得以充分利用。第十一頁，共二十一頁。造氣沸騰爐1二氧化硫的制取和凈化黃鐵礦空氣爐氣凈化爐渣2、從沸騰爐出來的爐氣成分有哪些？

進行了哪些凈化措施？爐氣SO2O2N2水蒸氣

砷和硒的化合物礦塵凈化措施：除塵干燥洗滌第十二頁，共二十一頁。吸收3吸收塔三氧化硫的吸收和硫酸的生成至尾氣處理濃H2SO4SO3超濃H2SO4尾氣主要成分SO2發(fā)煙硫酸3、吸收SO3為什么不用水或稀硫酸，而要用98%的濃硫酸？濃硫酸為什么從塔頂噴下？三氧化硫與水化合時，放出大量熱。易形成酸霧，不利于三氧化硫的吸收。液體由上向下流，氣體由下向上升，兩者在逆流過程中充分反應(yīng)。第十三頁，共二十一頁。課堂活動二

2、用流程圖的形式表示用硫鐵礦燒渣（主要成分Fe2O3,雜質(zhì)SiO2和Al2O3）制取硫酸亞鐵的反應(yīng)原理。1、以銅為原料用化學(xué)方程式表示制備硫酸銅的反應(yīng)原理。黃鐵礦空氣爐氣凈化爐渣第十四頁，共二十一頁。1、以銅為原料用化學(xué)方程式表示制備硫酸銅的反應(yīng)原理。Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2+2H2O加熱122Cu+O2=2CuO加熱Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O第十五頁，共二十一頁。

2、用流程圖的形式表示用硫鐵礦燒渣（主要成分Fe2O3,雜質(zhì)SiO2和Al2O3）制取硫酸亞鐵的反應(yīng)原理。1Fe2O3(SiO2、Al2O3)H2SO4Fe2(SO4)3Al2(SO4)3過濾Fe(OH)3過量NaOH過濾FeSO4H2SO4Fe2(SO4)3Fe2Fe2O3(SiO2、Al2O3)過量NaOH過濾Fe2O3H2SO4Fe2(SO4)3足量FeFeSO4第十六頁，共二十一頁。確定反應(yīng)原理應(yīng)遵循的原則尊重客觀事實，不能臆造不存在的反應(yīng)1步驟少，操作簡單，易實現(xiàn)2生產(chǎn)流程要滿足“綠色化學(xué)”的要求3原子利用率高4第十七頁，共二十一頁。下列對硫酸生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)原理的分析正確的是（）A、硫酸生產(chǎn)中涉及的三個化學(xué)反應(yīng)因原料的不同可能全部是氧化還原反應(yīng)B、硫酸生產(chǎn)中涉及的三個化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)C、硫酸生產(chǎn)中涉及的三個化學(xué)反應(yīng)都需要使用催化劑D、硫酸生產(chǎn)中涉及的三個化學(xué)反應(yīng)都需要在較高溫度條件下進行B課堂練習(xí)第十八頁，共二十一頁。123生三反應(yīng)三階段三設(shè)備課堂總結(jié)化學(xué)反應(yīng)原理決定了工業(yè)生產(chǎn)過程第十九頁，共二十一頁。硫酸生產(chǎn)過程中的基本問題依據(jù)化學(xué)原理確定生產(chǎn)過程生產(chǎn)中原料的選擇生產(chǎn)中反應(yīng)條件的控制生產(chǎn)中三廢的處理能