第一篇：硫酸工業(yè) 第一節(jié) 接觸法制硫酸

[硫酸工業(yè) 第一節(jié) 接觸法制硫酸]

“硫酸的工業(yè)制法——接觸法”教學(xué)設(shè)計【教學(xué)目標(biāo)】（1）能準(zhǔn)確表述接觸法制硫酸的三個重要階段、反應(yīng)原理及主要設(shè)備的名稱、構(gòu)造和作用，硫酸工業(yè) 第一節(jié) 接觸法制硫酸。（2）能說明黃鐵礦鍛燒前粉碎的原因，通入強(qiáng)大空氣流的目的、爐氣凈化的原因和方法。（3）能說明熱交換器怎樣進(jìn)行熱交換，吸收塔怎樣吸收三氧化硫的。（4）能解釋和說明加快和充分吸收三氧化硫的措施。（5）能說出二氧化硫在大氣中的危害、酸雨的成因及大氣污染的主要來源。（6）能說出環(huán)境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增強(qiáng)環(huán)境意識作環(huán)境保護(hù)的宣傳者、行動者。（7）能通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，說明工業(yè)生產(chǎn)中加快反應(yīng)，提高原料利用率，節(jié)約能源及環(huán)境保護(hù)的一些措施和方法。（8）掌握多步反應(yīng)計算題的簡單解法即關(guān)系式法?！窘虒W(xué)重點】接觸法制硫酸的化學(xué)反應(yīng)原理，環(huán)境污染的危害及環(huán)境保護(hù)的重要性。【教學(xué)難點】主要設(shè)備的構(gòu)造和物料流動的方式、有關(guān)的化工生產(chǎn)原理。【教學(xué)過程】[投影]學(xué)習(xí)目標(biāo)即教學(xué)目標(biāo)[敘述引入]同學(xué)們，我們初中學(xué)習(xí)過硫酸的知識，硫酸是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗和國防建設(shè)中，具有十分廣泛的用途。[投影]硫酸可以用來制化肥，如磷肥、氮肥等。可以在金屬加工和金屬制品電鍍以前，除去金屬表面的氧化物膜，可以制取許多有實用價值的硫酸鹽，如硫酸銅、硫酸亞鐵等，還可用于精煉石油，制造炸藥、農(nóng)藥、染料等，實驗室中常用作干燥劑。[設(shè)疑引入]硫酸有那么多用途，工業(yè)上是如何生產(chǎn)的呢？請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)過的硫及其氧化物知識，討論生產(chǎn)硫酸的原理。[說明]許多同學(xué)想到用硫燃燒生成二氧化硫，這固然是一種方法，但根據(jù)我國資源情況，實際生產(chǎn)中通常用燃燒黃鐵礦的方法來制取二氧化硫，二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫，是在接觸室內(nèi)進(jìn)行的，因此，稱為接觸法制硫酸。[投影板書]課題、標(biāo)題及原理[銜接過渡]接觸法制硫酸分三個階段，第一階段是二氧化硫的制取和凈化，第二階段是二氧化硫氧化成三氧化硫，第三階段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成，我們看到一階段。[投影板書]第一階段及反應(yīng)原理[講述]分析講述黃鐵礦燃燒反應(yīng)的方程式，交代配平方法（奇偶法）[出示模型]講解沸騰爐的構(gòu)造。[動畫顯示]沸騰爐內(nèi)物料進(jìn)出方式[投影]思考討論1．焙燒黃鐵礦的爐子為什么叫沸騰爐？黃鐵礦為什么要粉碎？為什么通入強(qiáng)大的空氣流？燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料？2．為什么通入接觸室的混全氣體必須凈化？怎樣凈化？凈化后氣體成分是什么？[強(qiáng)調(diào)講述]黃鐵礦燃燒反應(yīng)是放熱的，故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料，擴(kuò)大反應(yīng)物的接觸面，通入強(qiáng)大的空氣流可以加快反應(yīng)，提高原料利用率，這種方法常用于工業(yè)生產(chǎn)中。[銜接過渡]被凈化后的爐氣主要成分是二氧化硫、氧氣和氮氣，常溫下較難轉(zhuǎn)化為三氧化硫，加熱到400~500℃，在催化劑的作用下，能較快地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，請寫出反應(yīng)方程式，說明反應(yīng)特點。[投影板書]第二階段及有關(guān)反應(yīng)原理[反饋矯正]根據(jù)學(xué)生討論情況，說明書寫方程式，注意事項，交代清楚反應(yīng)的特點，說明高溫和使用催化劑可以加快反應(yīng)，縮短生產(chǎn)時間，提高效率。[動畫顯示]氣體流向。[投影]填空3．接觸室中熱交換氣的作用是_______________________________________________4．從接觸室出來的氣體成分是_________，原因是_____________________________[強(qiáng)調(diào)講述]熱交換氣中冷熱氣體的流向是相反的，冷的氣體（SO2、O2、N2）被預(yù)熱，而熱的氣體（SO3、SO2、O2、N2）被冷卻，這種方式能夠節(jié)約能源，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用。二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此從接觸室出來的氣體為三氧化硫、二氧化硫、氧氣和氮氣的混合氣。[銜接過渡]從接觸室內(nèi)出來的混合氣體，通入吸收塔內(nèi)，三氧化硫被吸收轉(zhuǎn)化為硫酸，該階段稱為三氧化硫的吸收和硫酸的生成。[投影板書]第三階段及反應(yīng)原理[投影]5．吸收三氧化硫為什么不用水和稀硫酸而用98.3%的濃硫酸？濃硫酸為什么必須從塔頂噴下？[講解]三氧化硫與水反應(yīng)，放出大量的熱，用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸霧，酸霧的形成不利于氣體三氧化硫被進(jìn)一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全，由此看來工業(yè)生產(chǎn)上特別重視生產(chǎn)的速度及原料的利用率。[出示模型]講解吸收塔構(gòu)造。[動畫顯示]三氧化硫的吸收過程。[總結(jié)歸納、動畫顯示]設(shè)備流程、生產(chǎn)流程。[投影]6．接觸法制硫酸分幾個階段？有幾個重要反應(yīng)？幾種典型設(shè)備？幾種凈化方式？幾個地方運用逆流原理？幾個地方采用了加快反應(yīng)的措施？幾個地方采用了充分利用原料的措施？[歸納講述]同學(xué)們，我們通過接觸法制硫酸的學(xué)習(xí)，了解了工業(yè)制硫酸的原理，但這還是不夠的，工業(yè)生產(chǎn)中還有很多問題要處理，例如，如何提高原料的利用率，如何加快反應(yīng)的進(jìn)程，如何節(jié)約能源降低成本，如何保護(hù)環(huán)境，防止污染等等，這些都是工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題，應(yīng)該引起同學(xué)們的注意，化學(xué)教案《硫酸工業(yè) 第一節(jié) 接觸法制硫酸》[投影]練習(xí)題：燃燒1噸含二硫化亞鐵90%的黃鐵礦，在理論上能生產(chǎn)多噸98%的硫酸（設(shè)有1.5%的硫留在爐渣里）？[試題分析]本題考查化學(xué)運算技能，同學(xué)們常用的方法是分步計算法，根據(jù)方程式先求出二氧化亞鐵的質(zhì)量，再求二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量，最后求出硫酸的質(zhì)量，但這種方法要求的量太多、太麻煩，題目中只要求求出硫酸的質(zhì)量，因此可以直接找到起始物質(zhì)與最終產(chǎn)物硫酸的關(guān)系式求解。解析：由工業(yè)生產(chǎn)硫酸的反應(yīng)方程式可得下列關(guān)系式：設(shè)：能生成98%的硫酸x噸 FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4 120 2×981t×90%×(1-1.5%)xt×98% x=1.478這種計算方法叫關(guān)系式法，即根據(jù)多個有聯(lián)系的方程式計算時，可以依據(jù)方程式式找到各物質(zhì)之間量的關(guān)系式，直接計算求解。[設(shè)疑過渡]從吸收塔出來的氣體叫尾氣，其成分是什么？能否直接排入大氣？另外，黃鐵礦燃燒后的礦渣能否棄置，這是我們研究的另一重點內(nèi)容，即環(huán)境保護(hù)。[分析講述]礦渣棄置堆放既占地又污染環(huán)境，還會造成資源的浪費，礦渣的主要成分是三氧化二鐵，可以用來煉鐵，變廢為寶，吸收塔出來的氣體是氧氣、氮氣和少量的二氧化硫，直接排入大氣會造成環(huán)境污染，必需凈化處理，通常用堿液吸收。[設(shè)疑深入]二氧化硫污染環(huán)境到底會造成什么樣的危害呢？[投影]7．二氧化硫?qū)Νh(huán)境造成什么危害？酸雨怎樣形成的？有何危害？大氣污染的主要來源是什么？如何消除大氣污染？8．環(huán)境污染分為哪幾類？工業(yè)三廢包含哪幾方面？防止和消除環(huán)境污染的根本途徑是什么？[投影]環(huán)境污染的分類 環(huán)境污染 大氣 水 工業(yè)三廢（廢氣、廢水、廢渣）土壤 農(nóng)藥、化肥及生活用品 食品 自然資源的不合理開發(fā)利用 ??[播音]錄音資料1：環(huán)境污染的危害 錄音資料2：環(huán)境政策 錄音資料3：環(huán)境的治理及保護(hù)[播放] 錄像資料1：環(huán)境污染的危害 錄像資料2：環(huán)境的治理及保護(hù)[強(qiáng)調(diào)指出]我們每位同學(xué)都要做環(huán)境的堅定保護(hù)者，從我做起，從小事做起，從現(xiàn)在做起，注意環(huán)境保護(hù)的宣傳，堅信，環(huán)境問題必將隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，而得到人類有效的解決，那時，祖國的天空會更藍(lán)，河流會更清。[布置作業(yè)]書面作業(yè)：1．教材78頁數(shù)題 2．教材87頁3題 課外作業(yè)：調(diào)查我們周圍的環(huán)境污染狀況 硫酸工業(yè) 第一節(jié) 接觸法制硫酸

第二篇：接觸法制硫酸（范文）

的三個重要階段、反應(yīng)原理及主要設(shè)備的名稱、構(gòu)造和作用。

（2）能說明黃鐵礦鍛燒前粉碎的原因，通入強(qiáng)大空氣流的目的、爐氣凈化的原因和方法。（3）能說明熱交換器怎樣進(jìn)行熱交換，吸收塔怎樣吸收三氧化硫的。（4）能解釋和說明加快和充分吸收三氧化硫的措施。

（6）能說出環(huán)境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增強(qiáng)環(huán)境意識作環(huán)境保護(hù)的宣傳者、行動者。

（8）掌握多步反應(yīng)計算題的簡單解法即關(guān)系式法。

【教學(xué)重點】接觸法制硫酸的化學(xué)反應(yīng)原理，環(huán)境污染的危害及環(huán)境保護(hù)的重要性。【教學(xué)難點】主要設(shè)備的構(gòu)造和物料流動的方式、有關(guān)的化工生產(chǎn)原理。【教學(xué)過程】

[投影]學(xué)習(xí)目標(biāo)即教學(xué)目標(biāo)

[敘述引入]同學(xué)們，我們初中學(xué)習(xí)過硫酸的知識，硫酸是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗和國防建設(shè)中，具有十分廣泛的用途。

[投影]硫酸可以用來制化肥，如磷肥、氮肥等?？梢栽诮饘偌庸ず徒饘僦破冯婂円郧?，除去金屬表面的氧化物膜，可以制取許多有實用價值的硫酸鹽，如硫酸銅、硫酸亞鐵等，還可用于精煉石油，制造炸藥、農(nóng)藥、染料等，實驗室中常用作干燥劑。

[設(shè)疑引入]硫酸有那么多用途，工業(yè)上是如何生產(chǎn)的呢？請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)過的硫及其氧化物知識，討論生產(chǎn)硫酸的原理。[投影板書]課題、標(biāo)題及原理

[銜接過渡]接觸法制硫酸分三個階段，第一階段是二氧化硫的制取和凈化，第二階段是二氧化硫氧化成三氧化硫，第三階段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成，我們看到一階段。[投影板書]第一階段及反應(yīng)原理

[講述]分析講述黃鐵礦燃燒反應(yīng)的方程式，交代配平方法（奇偶法）[出示模型]講解沸騰爐的構(gòu)造。[動畫顯示]沸騰爐內(nèi)物料進(jìn)出方式 [投影]思考討論 1．焙燒黃鐵礦的爐子為什么叫沸騰爐？黃鐵礦為什么要粉碎？為什么通入強(qiáng)大的空氣流？燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料？

2．為什么通入接觸室的混全氣體必須凈化？怎樣凈化？凈化后氣體成分是什么？

[強(qiáng)調(diào)講述]黃鐵礦燃燒反應(yīng)是放熱的，故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料，擴(kuò)大反應(yīng)物的接觸面，通入強(qiáng)大的空氣流可以加快反應(yīng)，提高原料利用率，這種方法常用于工業(yè)生產(chǎn)中。[銜接過渡]被凈化后的爐氣主要成分是二氧化硫、氧氣和氮氣，常溫下較難轉(zhuǎn)化為三氧化硫，加熱到400~500℃，在催化劑的作用下，能較快地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，請寫出反應(yīng)方程式，說明反應(yīng)特點。

[投影板書]第二階段及有關(guān)反應(yīng)原理

[反饋矯正]根據(jù)學(xué)生討論情況，說明書寫方程式，注意事項，交代清楚反應(yīng)的特點，說明高溫和使用催化劑可以加快反應(yīng)，縮短生產(chǎn)時間，提高效率。

[動畫顯示]氣體流向。[投影]填空

3．接觸室中熱交換氣的作用是_______________________________________________ 4．從接觸室出來的氣體成分是_________，原因是_____________________________ 二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此從接觸室出來的氣體為三氧化硫、二氧化硫、氧氣和氮氣的混合氣。[銜接過渡]從接觸室內(nèi)出來的混合氣體，通入吸收塔內(nèi)，三氧化硫被吸收轉(zhuǎn)化為硫酸，該階段稱為三氧化硫的吸收和硫酸的生成。[投影板書]第三階段及反應(yīng)原理 [投影]5．吸收三氧化硫為什么不用水和稀硫酸而用98.3%的濃硫酸？濃硫酸為什么必須從塔頂噴下？

[講解]三氧化硫與水反應(yīng)，放出大量的熱，用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸霧，酸霧的形成不利于氣體三氧化硫被進(jìn)一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全，由此看來工業(yè)生產(chǎn)上特別重視生產(chǎn)的速度及原料的利用率。[出示模型]講解吸收塔構(gòu)造。[動畫顯示]三氧化硫的吸收過程。

[總結(jié)歸納、動畫顯示]設(shè)備流程、生產(chǎn)流程。[投影]6．接觸法制硫酸分幾個階段？有幾個重要反應(yīng)？幾種典型設(shè)備？幾種凈化方式？幾個地方運用逆流原理？幾個地方采用了加快反應(yīng)的措施？幾個地方采用了充分利用原料的措施？

[投影]練習(xí)題：燃燒1噸含二硫化亞鐵90%的黃鐵礦，在理論上能生產(chǎn)多噸98%的硫酸（設(shè)有1.5%的硫留在爐渣里）？

[試題分析]本題考查化學(xué)運算技能，同學(xué)們常用的方法是分步計算法，根據(jù)方程式先求出二氧化亞鐵的質(zhì)量，再求二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量，最后求出硫酸的質(zhì)量，但這種方法要求的量太多、太麻煩，題目中只要求求出硫酸的質(zhì)量，因此可以直接找到起始物質(zhì)與最終產(chǎn)物硫酸的關(guān)系式求解。

解析：由工業(yè)生產(chǎn)硫酸的反應(yīng)方程式可得下列關(guān)系式： 設(shè)：能生成98%的硫酸x噸

fes2 → 2so2 → 2so3 → 2h2so4 120 2×98 1t×90%×(1-1.5%)xt×98%

x=1.478 這種計算方法叫關(guān)系式法，即根據(jù)多個有聯(lián)系的方程式計算時，可以依據(jù)方程式式找到各物質(zhì)之間量的關(guān)系式，直接計算求解。

[設(shè)疑過渡]從吸收塔出來的氣體叫尾氣，其成分是什么？能否直接排入大氣？另外，黃鐵礦燃燒后的礦渣能否棄置，這是我們研究的另一重點內(nèi)容，即環(huán)境保護(hù)。[設(shè)疑深入]二氧化硫污染環(huán)境到底會造成什么樣的危害呢？ 8．環(huán)境污染分為哪幾類？工業(yè)三廢包含哪幾方面？防止和消除環(huán)境污染的根本途徑是什么？ [投影]環(huán)境污染的分類

環(huán)境污染

大氣

水 工業(yè)三廢（廢氣、廢水、廢渣）

土壤 農(nóng)藥、化肥及生活用品

……

[播音]錄音資料1：環(huán)境污染的危害

錄音資料2：環(huán)境政策

錄音資料3：環(huán)境的治理及保護(hù) [播放] 錄像資料1：環(huán)境污染的危害

錄像資料2：環(huán)境的治理及保護(hù)

[強(qiáng)調(diào)指出]我們每位同學(xué)都要做環(huán)境的堅定保護(hù)者，從我做起，從小事做起，從現(xiàn)在做起，注意環(huán)境保護(hù)的宣傳，堅信，環(huán)境問題必將隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，而得到人類有效的解決，那時，祖國的天空會更藍(lán)，河流會更清。

第三篇：接觸法制硫酸

[接觸法制硫酸]

【教學(xué)目標(biāo)】（1）能準(zhǔn)確表述接觸法制硫酸的三個重要階段、反應(yīng)原理及主要設(shè)備的名稱、構(gòu)造和作用，接觸法制硫酸。（2）能說明黃鐵礦鍛燒前粉碎的原因，通入強(qiáng)大空氣流的目的、爐氣凈化的原因和方法。（3）能說明熱交換器怎樣進(jìn)行熱交換，吸收塔怎樣吸收三氧化硫的。（4）能解釋和說明加快和充分吸收三氧化硫的措施。（5）能說出二氧化硫在大氣中的危害、酸雨的成因及大氣污染的主要來源。（6）能說出環(huán)境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增強(qiáng)環(huán)境意識作環(huán)境保護(hù)的宣傳者、行動者。（7）能通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，說明工業(yè)生產(chǎn)中加快反應(yīng)，提高原料利用率，節(jié)約能源及環(huán)境保護(hù)的一些措施和方法。（8）掌握多步反應(yīng)計算題的簡單解法即關(guān)系式法。【教學(xué)重點】接觸法制硫酸的化學(xué)反應(yīng)原理，環(huán)境污染的危害及環(huán)境保護(hù)的重要性?！窘虒W(xué)難點】主要設(shè)備的構(gòu)造和物料流動的方式、有關(guān)的化工生產(chǎn)原理?！窘虒W(xué)過程】[投影]學(xué)習(xí)目標(biāo)即教學(xué)目標(biāo)[敘述引入]同學(xué)們，我們初中學(xué)習(xí)過硫酸的知識，硫酸是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗和國防建設(shè)中，具有十分廣泛的用途。[投影]硫酸可以用來制化肥，如磷肥、氮肥等?？梢栽诮饘偌庸ず徒饘僦破冯婂円郧?，除去金屬表面的氧化物膜，可以制取許多有實用價值的硫酸鹽，如硫酸銅、硫酸亞鐵等，還可用于精煉石油，制造炸藥、農(nóng)藥、染料等，實驗室中常用作干燥劑。[設(shè)疑引入]硫酸有那么多用途，工業(yè)上是如何生產(chǎn)的呢？請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)過的硫及其氧化物知識，討論生產(chǎn)硫酸的原理。[說明]許多同學(xué)想到用硫燃燒生成二氧化硫，這固然是一種方法，但根據(jù)我國資源情況，實際生產(chǎn)中通常用燃燒黃鐵礦的方法來制取二氧化硫，二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫，是在接觸室內(nèi)進(jìn)行的，因此，稱為接觸法制硫酸。[投影板書]課題、標(biāo)題及原理[銜接過渡]接觸法制硫酸分三個階段，第一階段是二氧化硫的制取和凈化，第二階段是二氧化硫氧化成三氧化硫，第三階段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成，我們看到一階段。[投影板書]第一階段及反應(yīng)原理[講述]分析講述黃鐵礦燃燒反應(yīng)的方程式，交代配平方法（奇偶法）[出示模型]講解沸騰爐的構(gòu)造。[動畫顯示]沸騰爐內(nèi)物料進(jìn)出方式[投影]思考討論1．焙燒黃鐵礦的爐子為什么叫沸騰爐？黃鐵礦為什么要粉碎？為什么通入強(qiáng)大的空氣流？燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料？2．為什么通入接觸室的混全氣體必須凈化？怎樣凈化？凈化后氣體成分是什么？[強(qiáng)調(diào)講述]黃鐵礦燃燒反應(yīng)是放熱的，故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料，擴(kuò)大反應(yīng)物的接觸面，通入強(qiáng)大的空氣流可以加快反應(yīng)，提高原料利用率，這種方法常用于工業(yè)生產(chǎn)中。[銜接過渡]被凈化后的爐氣主要成分是二氧化硫、氧氣和氮氣，常溫下較難轉(zhuǎn)化為三氧化硫，加熱到400~500℃，在催化劑的作用下，能較快地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，請寫出反應(yīng)方程式，說明反應(yīng)特點。[投影板書]第二階段及有關(guān)反應(yīng)原理[反饋矯正]根據(jù)學(xué)生討論情況，說明書寫方程式，注意事項，交代清楚反應(yīng)的特點，說明高溫和使用催化劑可以加快反應(yīng)，縮短生產(chǎn)時間，提高效率。[動畫顯示]氣體流向。[投影]填空3．接觸室中熱交換氣的作用是_______________________________________________4．從接觸室出來的氣體成分是_________，原因是_____________________________[強(qiáng)調(diào)講述]熱交換氣中冷熱氣體的流向是相反的，冷的氣體（SO2、O2、N2）被預(yù)熱，而熱的氣體（SO3、SO2、O2、N2）被冷卻，這種方式能夠節(jié)約能源，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用。二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此從接觸室出來的氣體為三氧化硫、二氧化硫、氧氣和氮氣的混合氣。[銜接過渡]從接觸室內(nèi)出來的混合氣體，通入吸收塔內(nèi)，三氧化硫被吸收轉(zhuǎn)化為硫酸，該階段稱為三氧化硫的吸收和硫酸的生成。[投影板書]第三階段及反應(yīng)原理[投影]5．吸收三氧化硫為什么不用水和稀硫酸而用98.3%的濃硫酸？濃硫酸為什么必須從塔頂噴下？[講解]三氧化硫與水反應(yīng)，放出大量的熱，用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸霧，酸霧的形成不利于氣體三氧化硫被進(jìn)一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全，由此看來工業(yè)生產(chǎn)上特別重視生產(chǎn)的速度及原料的利用率。[出示模型]講解吸收塔構(gòu)造。[動畫顯示]三氧化硫的吸收過程。[總結(jié)歸納、動畫顯示]設(shè)備流程、生產(chǎn)流程。[投影]6．接觸法制硫酸分幾個階段？有幾個重要反應(yīng)？幾種典型設(shè)備？幾種凈化方式？幾個地方運用逆流原理？幾個地方采用了加快反應(yīng)的措施？幾個地方采用了充分利用原料的措施？[歸納講述]同學(xué)們，我們通過接觸法制硫酸的學(xué)習(xí)，了解了工業(yè)制硫酸的原理，但這還是不夠的，工業(yè)生產(chǎn)中還有很多問題要處理，例如，如何提高原料的利用率，如何加快反應(yīng)的進(jìn)程，如何節(jié)約能源降低成本，如何保護(hù)環(huán)境，防止污染等等，這些都是工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題，應(yīng)該引起同學(xué)們的注意。[投影]練習(xí)題：燃燒1噸含二硫化亞鐵90%的黃鐵礦，在理論上能生產(chǎn)多噸98%的硫酸（設(shè)有1.5%的硫留在爐渣里）？[試題分析]本題考查化學(xué)運算技能，同學(xué)們常用的方法是分步計算法，根據(jù)方程式先求出二氧化亞鐵的質(zhì)量，再求二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量，最后求出硫酸的質(zhì)量，但這種方法要求的量太多、太麻煩，題目中只要求求出硫酸的質(zhì)量，因此可以直接找到起始物質(zhì)與最終產(chǎn)物硫酸的關(guān)系式求解，化學(xué)教案《接觸法制硫酸》解析：由工業(yè)生產(chǎn)硫酸的反應(yīng)方程式可得下列關(guān)系式：設(shè)：能生成98%的硫酸x噸 FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4 120 2×981t×90%×(1-1.5%)xt×98% x=1.478這種計算方法叫關(guān)系式法，即根據(jù)多個有聯(lián)系的方程式計算時，可以依據(jù)方程式式找到各物質(zhì)之間量的關(guān)系式，直接計算求解。[設(shè)疑過渡]從吸收塔出來的氣體叫尾氣，其成分是什么？能否直接排入大氣？另外，黃鐵礦燃燒后的礦渣能否棄置，這是我們研究的另一重點內(nèi)容，即環(huán)境保護(hù)。[分析講述]礦渣棄置堆放既占地又污染環(huán)境，還會造成資源的浪費，礦渣的主要成分是三氧化二鐵，可以用來煉鐵，變廢為寶，吸收塔出來的氣體是氧氣、氮氣和少量的二氧化硫，直接排入大氣會造成環(huán)境污染，必需凈化處理，通常用堿液吸收。[設(shè)疑深入]二氧化硫污染環(huán)境到底會造成什么樣的危害呢？[投影]7．二氧化硫?qū)Νh(huán)境造成什么危害？酸雨怎樣形成的？有何危害？大氣污染的主要來源是什么？如何消除大氣污染？8．環(huán)境污染分為哪幾類？工業(yè)三廢包含哪幾方面？防止和消除環(huán)境污染的根本途徑是什么？[投影]環(huán)境污染的分類 環(huán)境污染 大氣 水 工業(yè)三廢（廢氣、廢水、廢渣）土壤 農(nóng)藥、化肥及生活用品 食品 自然資源的不合理開發(fā)利用 ……[播音]錄音資料1：環(huán)境污染的危害 錄音資料2：環(huán)境政策 錄音資料3：環(huán)境的治理及保護(hù)[播放] 錄像資料1：環(huán)境污染的危害 錄像資料2：環(huán)境的治理及保護(hù)[強(qiáng)調(diào)指出]我們每位同學(xué)都要做環(huán)境的堅定保護(hù)者，從我做起，從小事做起，從現(xiàn)在做起，注意環(huán)境保護(hù)的宣傳，堅信，環(huán)境問題必將隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，而得到人類有效的解決，那時，祖國的天空會更藍(lán)，河流會更清。[布置作業(yè)]書面作業(yè)：1．教材78頁數(shù)題 2．教材87頁3題 課外作業(yè)：調(diào)查我們周圍的環(huán)境污染狀況 接觸法制硫酸

第四篇：硫酸工業(yè)發(fā)展史

摘 要:介紹了硫酸的發(fā)展歷史及運用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)硫酸的原料結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)政策,硫酸工業(yè)的重要技術(shù)進(jìn)展對環(huán)境保護(hù)的影響和未來應(yīng)采取的對策。

硫酸是最重要的基礎(chǔ)化工原料之一,主要用于制造磷肥及無機(jī)化工原料,其次作為化工原料廣泛應(yīng)用于有色金屬的冶煉、石油煉制和石油化工、橡膠工業(yè)以及農(nóng)藥、醫(yī)藥、印染、皮革、鋼鐵工業(yè)的酸洗等。但是硫酸工業(yè)污染嚴(yán)重,硫酸工業(yè)的每一次技術(shù)進(jìn)步都是在提高硫利用率的同時,減少廢氣、廢水的排放,提高廢熱利用效率,做到資源利用率的最大化。

硫酸工業(yè)發(fā)展史

硫酸工業(yè)已有 200多年的歷史。8世紀(jì)左右，阿拉伯人干餾綠礬（FeSO4·7H2O）得到一種腐蝕性液體，該液體即為硫酸。15世紀(jì)后半葉，B.瓦倫丁在其著作中，先后提到將綠礬與砂共熱，以及將硫磺與硝石混合物焚燃的兩種制取硫酸的方法。約1740年，英國人J.沃德首先使用玻璃器皿從事硫酸生產(chǎn)，器皿的容積達(dá)300l。在器皿中間歇地焚燃硫磺和硝石的混合物，產(chǎn)生的二氧化硫和氮氧化物與氧、水反應(yīng)生成硫酸，此即硝化法制硫酸的先導(dǎo)。16世紀(jì)初，在波西米亞（Bohemia）開始以硫酸鐵干餾法制造發(fā)煙硫酸。

1746年，英國人J.羅巴克依照以上方法，在伯明翰建成一座6英尺（lft=0.3048m)見方的鉛室，以間歇方式制造硫酸。成為世界上最早的鉛室法制酸工廠。1805年前后，首次出現(xiàn)在鉛室之外設(shè)置燃燒爐焚燃硫磺和硝石，使鉛室法實現(xiàn)了連續(xù)作業(yè)。1810年，英國人金·赫爾克開始采用連續(xù)方式焚硫，這是連續(xù)法生產(chǎn)硫酸的開端。

19世紀(jì)30年代，英國和德國相繼開發(fā)成功以硫鐵礦為原料的制酸技術(shù)。之后，利用冶煉煙氣制酸亦獲成功。

第二次世界大戰(zhàn)后，硫酸需求量迅速增加，硫酸工業(yè)發(fā)展逐漸加快。生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)為：生產(chǎn)裝置的大型化，開發(fā)和采用生產(chǎn)強(qiáng)度更高的新型反應(yīng)技術(shù)和新型單元操作設(shè)備，生產(chǎn)控制自動化，節(jié)能與廢熱利用，新型材料的采用等。20世紀(jì)50年代初，德國和美國同時開發(fā)成功硫鐵礦沸騰焙燒技術(shù)；1964年，德國拜耳公司首先采用兩轉(zhuǎn)兩吸技術(shù)；1971年，德國拜耳公司又首先建成一座直徑4m的沸騰床轉(zhuǎn)化器；1972年，法國尤吉納-庫爾曼公司建成第一座以硫磺為原料的加壓法裝置，裝置操作壓力為0.5Mp,日產(chǎn)酸550t(100%H2SO4)；20世紀(jì)80年代初，前蘇聯(lián)學(xué)者提出非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化器，1982年實現(xiàn)工業(yè)化。其它還有：低溫位廢熱利用的發(fā)展，環(huán)狀及含銫低起活溫度新型催化劑的應(yīng)用，三廢治理及綜合利用等，都標(biāo)志著硫酸生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展。

硫酸工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展二次轉(zhuǎn)化工藝

一次轉(zhuǎn)化流程的轉(zhuǎn)化率較低,僅95%左右,排放尾氣的二氧化硫濃度可達(dá)到14500mg/m3,直接排放會嚴(yán)重污染環(huán)境,需要進(jìn)行氨(堿)吸收處理。我國于1965年在上海硫酸廠首先采用兩次轉(zhuǎn)化技術(shù)并獲得成功,該技術(shù)隨后在全國推廣應(yīng)用并不斷完善和發(fā)展。1989年南化研究院完成了/3+20兩次轉(zhuǎn)化工業(yè)試驗,使二氧化硫轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步提高到99.7%以上。排放尾氣二氧化硫濃度在877mg/m3以下,滿足960mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn)。由此可見,二次轉(zhuǎn)化工藝的應(yīng)用,促進(jìn)了硫酸工業(yè)的發(fā)展,同時降低了硫酸企業(yè)排放廢氣的污染物濃度,改善了大氣環(huán)境質(zhì)量。稀酸洗凈化

目前國內(nèi)制酸凈化流程有水洗和酸洗兩種,水洗工藝是我國為發(fā)展硫酸所獨創(chuàng)的凈化工藝,除砷、除氟效率高,對發(fā)展我國硫酸工業(yè)起了重大作用;但耗水量大、污水排放量大、硫資源損失大等,對新建工程已不再推薦水洗流程。

酸洗流程的特點是技術(shù)可靠,設(shè)備先進(jìn),除塵、除砷、除氟能滿足凈化要求,排污量小,操作費用低,但一次投資較高。隨著國家環(huán)保條例的日趨嚴(yán)格和水資源的匱乏,新建硫酸裝置基本都采用稀酸洗凈化流程。低二氧化硫濃度制酸工藝

2002年,我國有色冶煉行業(yè)副產(chǎn)二氧化硫總量約6200k,t其中用于制酸的約4770k,t未經(jīng)治理而直接排入大氣的約1200k,t這不僅浪費了大量的硫資源,而且對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。這類煙氣通常氣量及氣濃度波動大,而且二氧化硫的平均含量低,不能用常規(guī)工藝制造硫酸。如何治理這類煙氣將直接關(guān)系到這類企業(yè)可否持續(xù)發(fā)展及生存。

國內(nèi)利用低濃度二氧化硫煙氣制硫酸主要有兩種工藝:一種是株州冶煉廠從丹麥引進(jìn)的WSA工藝,該工藝轉(zhuǎn)化率較高,尾氣能達(dá)標(biāo)排放,但裝置投資昂貴,操作要求相對苛刻,操作負(fù)荷彈性較小。另一種是非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化工藝。非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化裝置投資費用較低,操作較易,對負(fù)荷波動的適應(yīng)性較強(qiáng),較適合我國中、小型冶煉企業(yè)選用;但該工藝不能從根本上解決問題,而且尾氣排放不能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。針對存在的問題,國內(nèi)通常的做法是改變冶煉工藝,產(chǎn)生的二氧化硫濃度達(dá)到8%~12%,可以利用目前成熟的兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝進(jìn)行制酸,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不低于99%,尾氣排放可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。在不能改變冶煉工藝時,對制酸后尾氣采用堿性液吸收,以達(dá)到國家環(huán)保要求。催化劑的改進(jìn)

硫酸催化劑是轉(zhuǎn)化率高低的關(guān)鍵因素,從鉑系到鐵系,最后發(fā)展到釩系,除轉(zhuǎn)化率不斷提高外,其耐砷、耐氟等抗毒物能力不斷增強(qiáng)。目前國外催化劑的研究比較活躍,不斷有新產(chǎn)品推出,除原有型號外,還開發(fā)了含銫催化劑,轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.7%~99.8%,排放尾氣中二氧化硫含量減少36%~50%。國內(nèi)催化劑目前在裝填量、總轉(zhuǎn)化率和使用活性方面存在較大差距,兩轉(zhuǎn)兩吸工藝轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.5%已屬不易,多數(shù)僅98.0%~99.3%,排放尾氣達(dá)不到環(huán)保要求。建議加強(qiáng)催化劑的研究,提高其轉(zhuǎn)化率,減少污染物排放量。對策和展望注重環(huán)境保護(hù)

硫酸工業(yè)是一個污染較重的行業(yè),隨著技術(shù)進(jìn)步和嚴(yán)格管理,對環(huán)境影響的程度亦日漸降低。目前,我國規(guī)定硫酸排放尾氣二氧化硫濃度為960mg/m3,但工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)由于空氣污染,大氣中的二氧化硫濃度已經(jīng)超標(biāo),必須在達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上進(jìn)行治理,滿足總量控制的要求,降低對大氣環(huán)境的污染。對于生產(chǎn)中的酸性廢水,一方面通過工藝過程的改進(jìn)減少酸性廢水的產(chǎn)生,另一方面對排放的污水以石灰乳或電石渣等中和處理,達(dá)標(biāo)后排放。以硫鐵礦為原料的硫酸生產(chǎn)企業(yè),還生產(chǎn)含鐵的礦渣,目前許多企業(yè)將礦渣外售,供水泥和鋼鐵工業(yè)使用,有的企業(yè)綜合利用硫鐵礦渣制成鐵系的涂料產(chǎn)品,暫時不能利用的設(shè)置渣場堆放?？傊?對硫酸生產(chǎn)所排放的廢氣、廢水及廢渣仍應(yīng)繼續(xù)治理,盡可能降低其危害生命和對環(huán)境的影響,使硫酸工業(yè)自身得以持續(xù)發(fā)展。

河南省硫酸企業(yè)較多,但規(guī)模較小,最大的僅25萬t/a,且工藝落后,有眾多冶煉煙氣制酸還采用一轉(zhuǎn)一吸工藝,即浪費了硫資源又污染了環(huán)境。我省是一個農(nóng)業(yè)大省,需要發(fā)展硫酸以促進(jìn)磷復(fù)肥的發(fā)展,應(yīng)立足于硫鐵礦制酸和冶煉煙氣制酸,同時有條件地發(fā)展硫黃制酸。在采用新工藝的同時,二氧化硫控制區(qū)還應(yīng)采取尾氣吸收工藝來減少二氧化硫排放量。加強(qiáng)新工藝開發(fā)應(yīng)用

目前,國外對改進(jìn)硫酸工藝進(jìn)行了廣泛的研究,有多項成熟的工藝應(yīng)用于硫酸生產(chǎn),其主要有加拿大Cansolv工藝公司開發(fā)的在一轉(zhuǎn)一吸裝置后增設(shè)一套吸收系統(tǒng),用二胺溶液吸收尾氣中的二氧化硫,然后通過加熱汽提,解吸出純凈的二氧化硫,返回干燥塔循環(huán)使用,裝置的最終二氧化硫排放濃度可低至50mg/m3;LockwoodGreenePetersen公司開發(fā)的SPANE工藝,意即接近于零排放的硫酸生產(chǎn)工藝,是將古老的塔式法與現(xiàn)代的接觸法工藝相結(jié)合,裝置的投資相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)兩轉(zhuǎn)兩吸的93%,操作能耗相當(dāng)于79%,尾氣二氧化硫濃度為8.8mg/m3;印度Poseidom工程咨詢公司開發(fā)的尾氣循環(huán)工藝,將一部分三氧化硫吸收塔排出的尾氣送回二氧化硫轉(zhuǎn)化器,代替空氣作為冷激氣,采用一轉(zhuǎn)一吸工藝時,尾布均勻,其活性組分的主要晶相是C-Fe2O3,而采用其他方法生產(chǎn)的催化劑主要晶相是A-Fe2O3。據(jù)文獻(xiàn)報道[4],不同晶相的Fe2O3還原后的催化劑,其一氧化碳變換反應(yīng)的活化能不同,A-Fe2O3還原后的一氧化碳變換反應(yīng)活化能約為108.8kJ/mo,l而C-Fe2O3還原后的一氧化碳變換反應(yīng)活化能約為50.2kJ/mol,因此C-Fe2O3的活性明顯高于A-Fe2O3的活性。另外C-Fe2O3的晶格常數(shù)為8.33!,屬于立方晶系結(jié)構(gòu),而還原后的催化劑Fe3O4晶格常數(shù)為8.39!,也屬于立方晶系結(jié)構(gòu),因此B113催化劑還原前后晶系和晶格常數(shù)變化很小,提高了催化劑使用強(qiáng)度,而A-Fe2O3屬于立方晶系結(jié)構(gòu),晶格常數(shù)為5.414!,與還原后Fe3O4的晶系和晶格常數(shù)有較大的變化,故使用時易引起催化劑強(qiáng)度下降。

綜上所述,B113催化劑具有低溫活性好、活性溫區(qū)寬、機(jī)械強(qiáng)度高等特點,是一種節(jié)能型變換催化劑。3.2 蒸汽消耗低由于B113催化劑的反應(yīng)活化性能低,本征活化能為70.53kJ/mo,l蒸汽的消耗低于同類催化劑水平。從運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)看,去除由于原料氣中氧含量和一氧化碳含量巨大波動造成蒸汽消耗增高的原因,汽氣比仍小于0.6?？垢蓴_能力強(qiáng)

在化工生產(chǎn)操作過程中,都不可避免地遭受主觀客觀、內(nèi)部外部等因素的干擾。例如,電、蒸汽以及儀表空氣等的突然中斷,操作人員的疏忽,催化劑飛溫;水煤氣中硫化氫含量偏高等。2003年8月,由于造氣爐煤氣閥門故障,原料氣中氧含量超標(biāo),最高氧含量達(dá)0.7%,變換爐熱點溫度到達(dá)627e。通過增加蒸汽調(diào)節(jié)床層溫度,降低負(fù)荷維持生產(chǎn),在高氧氣量的情況下,系統(tǒng)運行5h。2004年9月由于連綿的雨水,使蒸汽溫度降低到205e,入爐煤氣溫度不足260e,床層溫度只有340e,裝置仍然能滿足后續(xù)工段的滿負(fù)荷運行。開停車方便

B113催化劑的開停車非常方便。短期的停車只需蒸汽保溫,當(dāng)床層溫度不低于290e時,開車只需要1~2h,出口一氧化碳可達(dá)到規(guī)定指標(biāo)。長期停車如果不檢查變換爐內(nèi)部,催化劑不必氧化,簡單隔離即可,但與空氣和工藝氣體不能接觸。盡管溫度降低到露點以下時蒸汽會在催化劑上冷凝成水,但對催化劑無損害。如果床層溫度降到常溫,則需要進(jìn)行升溫操作,升溫介質(zhì)可用轉(zhuǎn)化工藝氣、過熱蒸汽、氮氣。從常溫升溫到開車10h即可完成。參考文獻(xiàn):

[1] 武希彥.中國硫酸工業(yè)的現(xiàn)狀及展望[J].磷肥與復(fù)

肥,2003,(5):1-2.[2] 黃 新.促進(jìn)我國硫鐵礦制酸的發(fā)展[J].硫酸工業(yè),2004,(5):15-19.[3] 郭景芝.國外硫酸工藝技術(shù)進(jìn)展[J].化工生產(chǎn)與技

術(shù),2003,(10):25-28

[4] 武利平,徐其勝.ICI71-1和B113型變換催化劑的升

溫還原及生產(chǎn)使用[J].化肥設(shè)計,1999,(37):48-50.

第五篇：《接觸法制硫酸》計算題A組教學(xué)參考

計算題A組

1．用含雜質(zhì)10％的黃鐵礦制H2SO4，在制取過程中由黃鐵礦變成SO2時，SO2的產(chǎn)量是理論產(chǎn)量的98％，由SO2氧化成SO3時，損失4％，SO3被吸收時損失0.5％，求制取98％的硫酸100噸，需這種黃鐵礦多少噸？

2．以硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48％的硫鐵礦為原料，用接觸法制硫酸，如果原料的利用率是96％，問30 t硫鐵礦能制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的硫酸多少噸？

3．1 g含F(xiàn)eS2和SiO2的礦樣，在氧氣中充分燃燒（SiO2不與O2反應(yīng)），殘余固體為0.84 g，用1000 t這種礦石，理論上可以得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的硫酸多少噸？

答案： 1．71.2噸

2．設(shè)30 t硫鐵礦制得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的硫酸x噸

FeS2 ~ 2S ~ 2H2SO4

2×32

2×98 t×48％×96％

98％x

x?98?30t?48%?96?43.2t

32?983．設(shè)1 g硫鐵礦含SiO2 x g 1000 t礦石可生產(chǎn)出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的硫酸y噸。

4FeS2?11O22Fe2O3?8SO2

4×120

2×160 1g?x

0.84g?x

4?1202?160?

1g?x0.84g?xx?0.52g

FeS2 ~ 2S ~ 2H2SO4

120

2×98 1000 t×0.48

98％ y

y?1000 t?0.48?2?98?800t

120?98%