文档介绍：1化学选修2《化学与技术》第一单元走进化学工业教学重点(难点):1、化工生产过程中的基本问题。2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。知识归纳:1制硫酸反应原理造气:S+O2==SO2催化氧化:2SO2+O22SO3吸收:SO3+H2O==%的硫酸吸收。原料选择黄铁矿:FeS2硫磺:S反应条件2SO2+O22SO3放热可逆反应(低温、高压会提升转化率)转化率、控制条件的成本、实际可能性。400℃~500℃,常压。钒触媒:V2O5三废处理废气:SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2OCaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O废水:酸性,用碱中和废渣:黄铁矿废渣――炼铁、有色金属;制水泥、制砖。局部循环:充分利用原料能量利用热交换:用反应放出的热预热反应物。2制氨气反应原理N2+3H22NH3放热、可逆反应(低温、高压会提升转化率)反应条件:铁触媒400~500℃,10MPa~30MPa生产过程1、造气:N2:空气(两种方法,(1)液化后蒸发分离出氮气和液氧,沸点N2-196℃,H2-183℃;(2)将氧气燃烧为CO2再除去)。H2:水合碳氢化合物(生成H2和CO或CO2)2、净化:避免催化剂中毒。2除H2S:NH3H2O+H2S==NH4HS+H2O除CO:CO+H2O==CO2+H2K2CO3+CO2+H2O==2KHCO33、氨的合成与分离:混合气在合成塔内合成氨。出来的混合气体中15%为氨气,再进入冷凝器液化氨气,剩余原料气体再送入合成塔。工业发展1、原料及原料气的净化。2、催化剂的改进(磁铁矿)3、环境保护三废处理废气:H2S-直接氧化法(选择性催化氧化)、循环。CO2-生产尿素、碳铵。废液:含***化物污水-生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。含氨污水-蒸馏法回收氨,浓度较低可用离子交换法。废渣:造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣(用煤),炭黑(重油)。3制纯碱氨碱法(索尔维)1、CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl2、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑缺点:CO2来自CaCO3,CaO-Ca(OH)2-2NH3+CaCl2+2H2OCaCl2的处理成为问题。和NaCl中的Cl-没有充分利用,只有70%。CaCO3的利用不够充分。联合法(侯德榜)与氨气生产联合起来:NH3、CO2都来自于合成氨工艺;这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,NaCl利用率达96%。资料:一、硫酸的用途硫酸是基本化学工业中重要产品之一。它不仅作为许多化工产品的原料,而且还广泛地应用于其他的国民经济部门。它的应用范围日益扩大,需要数量日益增加。硫酸作用如下:1、为农业生产服务(1)肥料的生产。硫酸铵(俗称硫铵或肥田粉):2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;和过磷酸钙(俗称过磷酸石灰或普钙):Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4;(2)农药的生产。如硫酸铜、硫酸锌可作植物的杀菌剂,硫酸***可作杀鼠剂,硫酸亚铁、硫酸铜可作除莠剂。最普通的杀虫剂,如1059乳剂(45%)和1605乳剂(45%)的生产都需用硫酸。为大家所熟悉的滴滴涕,每生产1t需要20%。32、为工业生产服务(1)冶金工业和金属加工。在冶金工业部门,特别是有色金属的生产过程需要使用硫酸。例如:电解法精炼铜、锌、镉、镍时,电解液用硫酸,某些贵金属的精炼,也需要硫酸来溶解去夹杂的其他金属。在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前,都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。在轧制薄板、冷拔无缝钢管和其他质量要求较高的钢材,都必须每轧一次用硫酸洗涤一次。另外,有缝钢管、薄铁皮、铁丝等在进行镀锌之前,都要经过用硫酸进行酸洗手续。在某些金属机械加工过程中,例如镀镍、镀铬等金属制件,也需用硫酸来洗净表面的锈。在黑色冶金企业部门里,需要酸洗的钢材一般约占钢总产量的5%~6%,而每吨钢材的酸洗,约消费98%的硫酸30kg~50kg。(2)石油工业汽油、润滑油等石油产品的生产。需要浓硫酸精炼,以除去其中的含硫化合物和不饱和碳氢化合物。每吨原油精炼需要硫酸约24kg,每吨柴油精炼需要硫酸约31kg。石油工业所使用的活性白土的制备,也消耗不少硫酸。(3)其他化工生产和其他工业部门。例如,在浓缩***中,以浓硫酸为脱水剂;***碱工业中,以浓硫酸来干燥***气、***化氢气等;无机盐工业中,如冰晶石(Na3AlF6)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、磷酸三钠、