几种物质的工业制法原理?

请问高考中所要熟悉的几种物质的工业制法原理:硫酸工业;合成氮工业;硝酸工业;氯碱工业;铝的冶炼;工业制漂白粉;煅烧石灰石制生石灰;玻璃工业。

第1个回答  2013-11-17
既然是高考用的原理,就记反应就可以了。硫酸工业,是硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧,以得到二氧化硫气体。然后在五氧化二钒(V2O5)催化下二氧化硫被氧气氧化成三氧化硫。最后三氧化硫气体与水生成硫酸。第二个应该是合成氨工业吧!氮气和氢气在铁触媒催化下生成氨气。硝酸工业原料是氨气和空气。氨在Pt—Rh合金催化下进行氧化反应,生成NO和水。在NO与O2生成NO2,NO2与水和空气中O2反应生成硝酸。氯碱工业是以电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2。制铝工业,纯净的氧化铝为原料,冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,电解熔化的氧化铝。工业制漂白粉用氯气通入石灰乳,中间生成次氯酸再与熟石灰反应生成次氯酸钙,即漂白粉的有效成分,此外还生成相应量的氯化钙,另外还会混有一些其它的杂质。煅烧石灰石制生石灰很简单,就是石灰石在高温下受热分解。玻璃是以以酸性、碱金属、碱土金属氧化物为主要原料在高温下熔融,然后冷却凝结成不同形状。我简单把每一步的原料和产物都告诉你了,你可以试着自己写一下主要的反应方程式,有助你理解和记忆。另外玻璃的这个知道原理就可以了,因为添加的原料不一样,反应式也不同。而且玻璃不是非晶态的混合物,也不好写化学式。
第2个回答  2013-11-17
硫酸工业将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧,以得到二氧化硫气体.将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键,其反应为:2SO2+O2→2SO3 这个反应在室温和没有催化剂存在时,实际上不能进行.根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同,制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法.接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾(助催剂)的五氧化二钒V2O5作催化剂,将二氧化硫转化成三氧化硫.硝化法是用氮的氧化物作递氧剂,把二氧化硫氧化成三氧化硫:SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO  根据所采用设备的不同,硝化法又分为铅室法和塔式法,现在铅室法巳被淘汰;塔式法生产的硫酸浓度只有76%;而接触法可以生产浓度98%以上的硫酸;采用最多.  接触法生产工艺:接触法的基本原理是应用固体催化剂,以空气中的氧直接氧化二氧化硫.其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分.  二氧化硫的制备和净化:  以硫铁矿等其他原料制成的原料气,含有矿尘、氧化砷、二氧化硒、氟化氢、氯化氢等杂质,需经过净化,使原料气质量符合转化的要求.为此,经回收余热的原料气,先通过干式净化设备(旋风除尘器、静电除尘器)除去绝大部分矿尘,然后再由湿法净化系统进行净化.  经过净化的原料气,被水蒸气所饱和,通过喷淋93%硫酸的填料干燥塔,将其中水分含量降至0.1g/m3以下.  二氧化硫的转化:二氧化硫于转化器中,在钒催化剂存在下进行催化氧化:SO2+(1/2)O2 SO3 ΔH=-99.0kJ  钒催化剂是典型的液相负载型催化剂,它以五氧化二钒为主要活性组分,碱金属氧化物为助催化剂,硅藻土为催化剂载体,有时还加入某些金属或非金属氧化物,以满足强度和活性的特殊需要.通常制成直径4~6mm、长5~15mm柱状颗粒.近年来,丹麦、美国和中国相继开发了球状、环状催化剂,以降低催化床阻力,减少能耗.  钒催化剂须在某一温度以上才能有效地发挥催化作用,此温度称为起燃温度,通常略高于400℃.近年来,研制成功的低温活性型钒催化剂,其起燃温度降低到370℃左右,因而提高了二氧化硫转化率.转化器进口的原料气温度保持在钒催化剂的起燃温度之上,通常为410~440℃.  由于原料气经过湿法净化系统后降温至40℃左右,所以必须通过换热器,以转化反应后的热气体间接加热至反应所需温度,再进入转化器.二氧化硫经氧化反应放出的热量,使催化剂层温度升高,二氧化硫平衡转化率随之降低,如温度超过650℃,将使催化剂损坏.为此,将转化器分成3~5层,层间进行间接或直接冷却,使每一催化剂层保持适宜反应温度,以同时获得较高的转化率和较快的反应速度.  现代硫酸生产用的两次转化工艺,是使经过两层或三层催化剂的气体,先进入中间吸收塔,吸收掉生成的三氧化硫,余气再次加热后,通过后面的催化剂层,进行第二次转化,然后进入最终吸收塔再次吸收.由于中间吸收移除了反应生成物,提高了第二次转化的转化率,故其总转化率可达99.5%以上,部分老厂仍采用传统的一次转化工艺,即气体一次通过全部催化剂层,其总转化率最高仅为98%左右.  三氧化硫的吸收:转化工序生成的三氧化硫经冷却后在填料吸收塔中被吸收.吸收反应虽然是三氧化硫与水的结合,即:SO3+H2O→H2SO4 ΔH=-132.5kJ  但不能用水进行吸收,否则将形成大量酸雾.工业上采用98.3%硫酸作吸收剂,因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低,故吸收效率最高.出吸收塔的硫酸浓度因吸收三氧化硫而升高,须向98.3%硫酸吸收塔循环槽中加水并在干燥塔与吸收塔间相互串酸,以保持各塔酸浓度恒定.成品酸由各塔循环系统引出.  吸收塔和干燥塔顶设有金属丝网除沫器或玻璃纤维除雾器,以除去气流中夹带的硫酸雾沫,保护设备,防止环境污染.两次转化工艺的最终吸收塔出口尾气中的二氧化硫浓度小于500×10-6,尾气可直接排入大气;而一次转化工艺的吸收塔尾气中的二氧化硫浓度高达2000×10-6~3000×10-6,故须设置尾气处理工序,以使排气符合环境保护法规.氨水吸收法是应用最广的尾气处理方法.
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