内容正文:
硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志
用硫燃烧生成二氧化硫,这固然是一种方法,但根据我国资源情况,实际生产中通常用燃烧黄铁矿的方法来制取二氧化硫,二氧化硫转化为三氧化硫,是在接触室内进行的,因此,称为接触法制硫酸。
硫酸有那么多用途,工业上是如何生产的呢?请同学们根据所学过的硫及其氧化物知识,讨论生产硫酸的原理。
第一节 接触法制硫酸
阅读教材P58—61并思考
1、工业制硫酸的原料有哪些?
2、工业制硫酸分几个阶段? 每个阶段的反应原理是什么?用到什么典型设备?
3、工业制硫酸生产流程?
生产原料及选择
硫磺或黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的
含二氧化硫烟气、空气、水
选择制取硫酸的原料应从实际出发,世界上主要用硫磺作原料,而主要用黄铁矿作原料。原因是:早期我国黄铁矿储量比较大 ,而天然硫磺矿资源缺乏,又难以从国外购进,并且,那时对环境保护也不够重视。
硫酸工业生产的原理
第一阶段:造气
第二阶段:接触氧化
第三阶段:三氧化硫的吸收
生产流程:造气→催化氧化→吸收
沸腾炉
接触室
吸收塔
4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2
高 温
SO3 + H2O H2SO4
催化剂
加 热
2SO2 + O2 2SO3
S + O2 SO2
点燃
硫酸工业生产流程动画
硫酸的工业生产
沸 腾 炉
接 触 室
吸 收 塔
净化
冷 却
空气
空气
炉气
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?
扩大反应物的接触面,通入强大的空气流可以加快反应,提高原料利用率,这种方法常用于工业生产中,黄铁矿燃烧反应是放热的,故燃烧的黄铁矿不需要多加燃料 。
沸 腾 炉
4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2
高 温
思考:
炉气的主要成分是什么?为什么对 炉气进行净化和干燥处理?
炉气的主要成分是SO2、O2、N2、H2O(g)以及一些杂质,如砷、硒等的化合物和矿尘等。
(1)杂质和矿尘都会使催化剂中毒
(2)水蒸气对设备和生产有不良影响
SO2O2 N2
尘除
涤洗
尘除
讨论: SO2转化成SO3的