化学课件《硫酸的工业制法——接触法》优秀ppt 人教版

照片
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吸收塔
吸
收
塔
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沸腾炉照片
沸 腾 炉
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接触室照片
接
触
室
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• 一、造气 1．原料 接触法制硫酸可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属
冶炼厂的烟气（含有一定量的SO2）等作原料。
从原料成本、环境保护等角度考虑，硫黄是制硫酸的 首选材料。我国由于硫黄矿产资源较少，主要用黄铁矿作 原料。
②二氧化硫的催化氧化
S＋O2 点燃 SO2
4FeS2＋11O2 高温 2Fe2O3＋8SO2
催化剂
2SO2＋O2
2SO3
③三氧化硫的吸收
SO3 ＋H2O → H2SO4
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3
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4
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硫酸的工业生产 硫酸工业生产流程动画
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化
冷却
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沸腾炉
沸 腾 炉
照片
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接触室
接
触
室
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• 进入接触室的SO2和O2需要加热，而接触 氧化生成SO3时放出热量，反应环境温度 会不断升高，用热交换器将这些热量来 预热SO2和O2反应。
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为什么要换热?
• 由于接触氧化是一个放热反应，要想 增大SO2的转化率、提高SO3的产率，平 衡要向正反应方向移动，根据平衡移动 理论，高温不利于SO3的生成，所以装一 个热交换器可用来把反应生成的热传给 需预热的炉气。
生产设备 沸腾炉
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黄铁矿 空气
SO2、O2、 N2

第五单元 硫酸工业
接触法制硫酸
一、反应原理
1.S＋O2===SO2
4FeS2＋11O2
高温
2Fe2O3＋8SO2
2. 2SO2 ＋ O2 催化剂 2SO3
3.SO3＋H2O===H2SO4
二、工业制硫酸的生产流程
1.二氧化硫的制取和净化
造气
2.二氧化硫氧化成三氧化硫
氧化
3.三氧化硫的吸收和硫酸的形成
实际 温度400～500℃
常压
V2O5
3、成酸—吸收塔
反应原理：SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l);ΔH=－130.3 kJ/mol 吸收剂： 98.3%的浓H2SO4 思考：
1.为什么用98.3%的浓H2SO4 吸收 而不是用水？
２．从吸收塔里排出的尾气有哪 些成分，能直接排放到空气中吗？
成酸
三、生产设备及工艺流程
1、造气—沸腾炉
思考： 1.沸腾炉是如何得名的？
2.如何让黄铁矿充分燃烧？
3.燃烧后得到的炉气不能直 接用于制取SO3，为什么？
4.氮气对生产硫酸没有用处, 为什么不除去？
5.生产中为什么让二氧化硫 和氧气处于一定的比例？
2、氧化—接触室
反应原理：
2SO2+O2 催化剂 2SO3； △H= -196.6kJ/mol
原料气体（体积分数）SO2 7% O2 11% N2 82%
SO2转化率（％） 100 80 60 40 20
400 450 500 550 600 650 700
温度的影响
800 900 SO2转化率（％）
100Βιβλιοθήκη 压强的影响8060
40
20
0.5 1
5 10

FeS2
120ห้องสมุดไป่ตู้
2H2SO4
196
2t•65%(100%-1.8%) X•98%
? 燃烧1t含硫质量分数为48%的硫铁 矿，在理论上能产生多少吨溶质质 量分数为98%的硫酸（设还有质量 分数为1.5%的硫留在炉渣里）？
S
32 1t•48%(100%-1.5%)
H2SO4
98 X•98%
补充材料：硫酸的其它生产办法
知识
1.能够举例描述 生物多样性面 临的威胁和原 因；
2.能够通过举例 说出保护生物 多样性的方 法。
技能
1.通过课前布置查 阅资料，培养 学生收集信息 和处理信息的 能力；
2.通过资料分析， 培养学生分析 资料的能力。
情感
提高学生保护生 物多样性的公民 意识，并能将其 落实在行动上
重点和难点
1
了解生物多样性面临的威胁及 其原因；
2. 二氧化硫氧化成三氧化硫
V2O5
2SO2+O2 =加=热= 2SO3+196.6kJ
4500C 8500C
5000C
催化剂
<600C
热交换器
沸腾炉
5000C
接触室
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接触室生产条件的选择:
1：过量的空气 —— 提高 SO2转化率
2：400－500度 3：常压
加快反应速率 催化剂的活性
1.2(FeSO4·7H2O)==Fe2O3+SO2+SO3+14H2O 2. SO2+NO2+H2O===H2SO4+NO
2NO+ O2===2NO2
生物物种的多样性
案例交流：

原理一、提高原料转化率原理
1、增大反应物的浓度。根据勒夏特列原理，对于达到平衡后的可逆
反应，在其他条件不变时，增大一种反应物的浓度，可使平衡向正反 应方向移动，从而可以提高另一种反应物的转化率。在实际生产中，
常使反应中原料较易得到、价钱比较便宜的反应物的浓度超过反应所
需要的量，从而能提高较贵重原料的利用率。如煅烧黄铁矿制硫酸时， 采用通入过量空气的方法使黄铁矿充分燃烧。 2、逆流吸收原理。用98.3%的浓硫酸吸收时，液体和气体的流向是 相反的，液体自上而下，气体自下而上，使吸收更完全。在热交换中， 冷的和热的气体（或液体），都是采用逆流的方法进行热量交换的。
原理四、经济效益最高原理
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1、热能充分利用原理。硫酸生产过程中三个主要反应都是放
热的，可在制硫酸的工厂设置锅炉来加热水，用生成的水蒸气
发电。在接触氧化时用放出的热量来预热未起反应的空气。
2、循环原理。许多化学反应是可逆的，为了提高原料的利用
率，化学工业上一般把未起反应的原料分离出来再循环使用，
1、脱水性：可被浓硫酸脱水的物质一般为含 氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸 屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成 了黑色的炭（炭化）。 如C12H22O11===12C + 11H2O
2.吸水性： 就硫酸而言，吸水性有很多用处，比如 很多的气体都可以用浓硫酸来干燥。它是 良好的干燥剂。 这个与脱水性有很大的不 同：脱水性一般反应前没有水，而是H、O 元素以个数比2：1的形式形成水，从有机 物中出来。 除此之外浓硫酸还具有难挥发性（高沸点 ）、酸性和稳定性。
如用接触法制取中把未反应的（不能排放到空气中）加以回收
再通入接触室中继续参加反应，以保证原料的充分利用。