• 2. 硫酸生产中的废气及废液的处理方法。
化工生产过程中的基本问题
1、在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明
生产操作的原因二者都正确的是（ D ）
A. 硫铁矿燃烧前需将矿粒粉碎，这样易于向沸 腾炉中投料 B. 炉气进入接触室之前需要进化、干燥，因为 炉气中的杂质易与SO2反应 C. SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可提 高SO2的转化率 D. 接触室的反应温度控制在400~500℃，因为在 这个温度范围内，反应速率和SO2的转化率都比 较理想，且催化剂的活性也较高
五、能量的充分利用
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。
化工生产过程中的基本问题
4、硫酸最古老的生产方法是把绿矾
（FeSO4•7H2O）装入反应器中加强热，会 流出油状液体，并放出有刺激性气味的气
体（SO2），反应器中的固体变成了红色。 写出这种方法中绿矾转化为硫酸的两个化
学方程式： （1）2FeSO4 •7H2O 高温 Fe2O3 + SO3 + SO2 +7H2O
阅读表1—1，思考温度较低时，SO2的转化率___越__高；那
么是否温度越低越好呢？ 不是，虽然温度较低对提高SO2的转化率有利，但温
度较低时催化剂活性不高，反应速率低。
应选择温度：(1)低温(400~5000C)
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。
生产中反应条件的控制
压强）对化学平衡的影响
条件的改变 平衡移动方向 平衡移动的结果
增大反应物浓度 向正反应方向移动 反应物浓度减小 减小反应物浓度 向正反应方向移动 生成物浓度增大
增大压强
向气体体积缩小的方 向移动
体系压强减小
升高温度
向吸热反应方向移动 体系温度降低
勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件（浓 度、温度或压强等），平衡就会向着能够减弱这种改变 的方向移动
三、生产中反应条件的控制
（2）压强
思考与交流：
阅读表1 _越__高__；
-2，思考压强的增大，SO2的转化
那么是否压强越高越好呢？
率
根据平衡移动原理，加压对提高SO2的转化率有利， 但在常压、400~500℃时，SO2的转化率已经很高，加 压对设备的要求高，会增大投资和能量消耗。
应选择压强：（2）常压
1、三废：废气、废液、废渣 2、三废的处理方法：
（1）如何处理尾气中的SO2？ 方法一：石灰水吸收法
ＳＯ２ Ｃa（ＯＨ）２ ＣaＳＯ３ Ｈ２ＳＯ４ ＳＯ２（重新利用）
方法二：氨水吸收法
SO2 + 2NH3 + H2O
(NH4)2SO3 + H2SO4
(NH4)2SO3
(NH4)2SO4 + SO2 + H2O
生产中反应条件的控制
三、生产中反应条件的控制
SO2接触氧化的反应为：
2SO2
(g)
+
O2
(g) 催化剂 加热
2SO3
(g)
注：这是一个气体总体积缩小的、放热的可逆反应
（1）温度
思考与交流：
阅读表1—1，思考温度较低时，SO2的转化率___越__高；那
么是否温度越低越好呢？
生产中反应条件的控制
思考与交流：
2、什么是化学平衡？
指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反 应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持 不变的状态。
注意：（1）前提是“一定条件下的可逆反应”；
（2）实质是“正反应和逆反应速率相等”； （3）标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变”。
生产中反应条件的控制
补充：平衡的移动，即改变反应条件（浓度、温度、
化工生产过程中的基本问题
2、下列对硫酸生产中化学反应原理的分析 正确的是（ B ） A. 硫酸生产中涉及的三个化学反应因原料 的不同可能全部是氧化还原反应 B. 硫酸生产中涉及的三个化学反应都是放 热反应 C. 硫酸生产中涉及的三个化学反应都需要 使用催化剂 D.硫酸生产中涉及的三个化学反应都需要 在较高温度条件下进行
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
生产中反应条件的控制
三、生产中反应条件的控制
接触氧化的适宜条件：
2SO2
(g)
+
O2
(g) 催化剂 加热
2SO3
(g)
• (1)较高的温度(400~5000C) • (2)常压 • (3)催化剂
生产中三废的处理
四、硫酸工业生产过程中三废的处理
人教版高中化学选 修2化学与技术全套
PPT课件
化学与技术 走进化学工业 化工生产过程中的基本问题
化工生产过程中的基本问题
教学目标
• 能用勒夏特列原理选择二氧化硫催化氧化的合适条件。
生产中反应条件的控制
三、生产中反应条件的控制
复习回顾：1、影响化学反应速率的因素有哪些？剂
生产中三废的处理
四、硫酸工业生产过程中三废的处理
（2） 如何处理废水中的酸性物质? 用石灰浆[Ca(OH)2]或石灰石粉中和：
Ca(OH)2 + H2SO4
CaSO4 + 2H2O
（3）如何利用废渣和生产过程中的产生的大量 热能?
废渣：分离后循环利用，剩下的作铺路用的 沥青或用于制砖
能量的充分利用
化工生产过程中的基本问题
3、关于接触法制硫酸的叙述中，不正确 的是（ D ） A. 从沸腾炉出来的炉气必须净化，主要 目的是防止催化剂中毒 B. 之所以叫“接触法”是因为SO2被氧化 成SO3时反应是在催化剂表面进行的 C. 黄铁矿粉碎成细小矿粒，在沸腾炉中 燃烧快、反应完全，提高了原料的利用率 D. SO3用稀硫酸吸收而不用水吸收，可防 止形成酸雾并使SO3吸收完全
化工生产过程中的基本问题
小结：
• 1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” ： • 三种原料：硫磺(或黄铁矿)、空气和水 • 三个反应： • 三个生产过程：造气、催化氧化、吸收 • 三个主要设备：沸 腾 炉、接 触 室、吸收塔 • 硫酸工业生产的三个适宜条件：
(1)低温(400~5000C) (2)常压 (3)适当过量的空气
（2） SO3 + H2O