引言硫酸是化学工业中的重要产品之一。首先硫酸大量用于化肥和农药的生产,如每生产1吨的过磷酸钙要消耗360公斤硫酸,化肥生产消耗占硫酸产量的50%以上;在有机合成工业中,硫酸用于各种磺化反应和硝化反应,生产醚、酯、有机酸、也要消耗硫酸;在无机化学工业中,HF、H3PO4等的生产及K、Fe、Cu、Zn、Al的硫酸盐的生产等,都要消耗硫酸;在冶金工业中;国防工业中,如生产炸药;石油工业、染料、人造纤维、食品、电池、搪瓷、医药、机械加工工业等许多部门,都要用到硫酸。既然需要这么多硫酸,那么怎样制取呢?【学习目标】•掌握硫酸工业的化学反应原理;•了解硫酸的用途及硫酸工业的生产设备与流程。一、接触法制造硫酸的反应原理H2SO4SO3SO2S硫化物如FeS2SO3+H2O===H2SO4S+O2===SO2点燃2SO2+O2===2SO3催化剂△4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高温二、接触法制造硫酸的生产过程SO3H2SO4SO2S硫化物如FeS21二氧化硫的制取和净化2二氧化硫转化成三氧化硫3三氧化硫的吸收和硫酸的生成沸腾炉炉气1.二氧化硫的制取和净化SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质,如As、Se等的化合物和矿尘等等。原料粉碎氧气4FeS2(固)+11O2(气)===2Fe2O3(固)+8SO2(气)高温除尘洗涤干燥2.二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O2===2SO3V2O54500C沸腾炉接触室沸腾炉600C5000C4500C8500C5000C热交换器催化剂下一步思考请同学们阅读教材P66-68页有关内容,讨论SO2接触氧化的最有利条件•因为SO2接触氧化是一个放热反应,根据化学平衡理论判断,此反应在温度较低的条件下进行有利。但是,温度较低时反应速率低,从综合经济考虑对生产不利。在实际生产中,选定4000C~5000C作为操作温度。•SO2的接触氧化也是一个气体总体积缩小的反应,表5-2的数据说明,增大气体压强,能相应提高SO2的平衡转化率,但提高得并不多。考虑到加压对设备的要求高,增大投资和能量消耗;而且,常压下4000C~5000C时,SO2的平衡转化率已经很高,所以硫酸工厂通常采用常压操作,并不加压。返回返回V2O5+SO2===V2O4+SO3V2O4+O2+2SO2===2VOSO42VOSO4===V2O5+SO3+SO2返回3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成接触室沸腾炉吸收塔热交换5000C1500C98.3%H2SO4SO3+H2O===H2SO41450C尾气生产流程动态演示补充材料:硫酸的其它生产办法1.2(FeSO4·7H2O)===Fe2O3+SO2+SO3+14H2O2.SO2+NO2+H2O===H2SO4+NO2NO+O2===2NO2三、环境保护环境污染:大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物、放射性污染、噪声污染等。工业上的三废:废水、废渣、废气1.尾气处理尾气的组成:SO2,O2,N2(1)碱法:Na2CO3Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2(2)氨酸法:NH3·H2O2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O•生产过程中的污水,含有硫酸等杂质。•Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4+2H2O2、污水处理3、废渣的利用