人教版高二化学 硫酸的工业制法

人教版高二化学 硫酸的工业制法

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、H 3 PO 4 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？ 第 三 节 硫酸的工业制法---接触法 一、接触法制造硫酸的反应原理 H 2 SO 4 SO 3 SO 2 S 硫化物 如 FeS 2 SO 3 + H 2 O===H 2 SO 4 S+O 2 ===SO 2 点燃 2SO 2 +O 2 ===2SO 3 催化剂 △ 4FeS 2 +11O 2 ===2Fe 2 O 3 +8SO 2 高温 二、接触法制造硫酸的生产过程 SO 3 H 2 SO 4 SO 2 S 硫化物 如 FeS 2 1 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 SO 2 、O 2 、N 2 、 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 4 FeS 2 ( 固) + 11 O 2( 气) === 2 Fe 2 O 3( 固) + 8 SO 2( 气) + Q 高温 除尘 洗涤 干燥 2. 二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO 2 +O 2 ===2SO 3 +196.6kJ V 2 O 5 450 0 C 沸腾炉 接触室 沸腾炉 <60 0 C 500 0 C 450 0 C 850 0 C 500 0 C 热交换器 催化剂 下一张 返回 V 2 O 5 +SO 2 ===V 2 O 4 +SO 3 V 2 O 4 +O 2 +2SO 2 ===2VOSO 4 2VOSO 4 ===V 2 O 5 +SO 3 +SO 2 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 500 0 C 150 0 C 98.3% H 2 SO 4 SO 3 + H 2 O===H 2 SO 4 +79.5kJ 145 0 C 尾气 补充材料：硫酸的其它生产办法 1. 2( FeSO 4 ·7H 2 O)===Fe 2 O 3 +SO 2 +SO 3 +14H 2 O 2. SO 2 +NO 2 +H 2 O===H 2 SO 4 +NO 2NO+ O 2 ===2NO 2 4.尾气处理 尾气的组成： SO 2 ,O 2 ,N 2 （1） 碱 法： Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 +SO 2 ===Na 2 SO 3 +CO 2 (2) 氨酸法： NH 3 ·H 2 O 2NH 3 ·H 2 O+SO 2 ===(NH 4 ) 2 SO 3 +H 2 O 请保护我们的环境 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