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硫酸工业硫酸工业你知道吗1、写出接触法制硫酸的化学原理?2、思考加快固体和气体反应速率的方法?思考可以使二氧化硫充分转化成三氧化硫的方法?3、在合成氨气的实验中如何选择反应的条件?如何充分利用能量?阅读全文,回答以下问题1、工业制硫酸的三原理对应的三设备是什么?三原理是如何指导三设备的设计的?三设备的设计哪些方面考虑了速率因素?哪些方面考虑了平衡因素?哪些方面考虑了工业效益?2、为何进行二氧化硫气体的净化?为什么不直接使用水来吸收三氧化硫?二氧化硫中含有三氧化硫如何除去?硫酸为什么不氧化还原性较强的二氧化硫?3、如何治理工业三废?一、接触法制硫酸的化学原理SO3SO2S硫化物如:FeS2SO3+H2O===H2SO4S+O2===SO2点燃4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高温H2OO2O22SO2+O22SO3催化剂△【思考】工业上采用接触法制取硫酸包含几个主要反应步骤?写出有关化学反应方程式。并说明这几个反应分别在什么设备中进行。H2SO4二、硫酸的生产工艺三阶段三反应三设备造气SO2的制取沸腾焙烧炉接触氧化SO3的生成接触室SO3的吸收硫酸的生成吸收塔沸腾焙烧炉接触室吸收塔净化冷却三设备沸腾焙烧炉接触室吸收塔1、造气——沸腾焙烧炉⑴原料:硫磺(S)或黄铁矿(FeS2)⑵设备:沸腾焙烧炉⑶如何提高原料的利用率?粉碎矿石,通过强空气流使矿石处于沸腾状态,增大硫铁矿与氧气的接触面积,加快反应速度。⑷反应原理:⑸炉气中所含的气体有:SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质,如As、Se等的化合物和矿尘等。⑹炉气进入接触室之前应怎样处理?原料→粉碎→焙烧→除尘→洗涤→干燥2、接触氧化——接触室⑴反应原理⑵设备:接触室2SO2+O22SO3V2O5450℃沸腾炉接触室沸腾炉<600C5000C4500C8500C5000C热交换器催化剂2、接触氧化——接触室⑴,这样做的原因是什么?增大氧气的浓度,提高二氧化硫的转化率⑵为了提高SO3的产量和产率,从理论上分析接触室中应该控制什么条件为宜,根据P34表2-3分析,说明工业生产中接触室一般控制的条件是什么,其原因是什么?理论:高温、高压、使用催化剂实际:4500C、常压、使用钒催化剂⑶在硫酸生产工艺的接触室中使用了热交换器,其作用是什么?在合成氨塔中也使用了热交换器两者作用相同吗?把反应时生成的热,传递给需要预热的气体,并冷却反应后生成的气体3、三氧化硫的吸收和硫酸的生成(1)反应原理:SO3+H2O===H2SO4(2)设备:吸收塔【思考】从接触室中出来的气体一般用什么吸收,为什么不用水吸收?吸收SO3的液体一般从塔顶喷下来,为什么?%的浓硫酸吸收—不用水来吸收三氧化硫是为了避免产生酸雾从而降低吸收效率。从塔顶喷下来使气液充分接触。(3)尾气:SO2、O2、N2、少量SO3等