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高效演练?跟踪检测
以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸的流程可简示如下:
炉气黄铁矿粉热交换器T精制炉气 约440乜催代剂98%H2SO4六气 :炉渣打H炉气制造精制
炉气
黄铁矿粉
热交
换器T
精制炉气 约440乜
催代剂
98%H2SO4
六气 :炉渣打
H炉气制造
精制
炉气斗
40-50%:
炉气精制
尾气
约前
SO?催化氧化SOs吸收
ft ft 4
SOj
请回答下列问题:
在炉气制造中,生成 SQ的化学方程式为 。
⑵炉气精制的作用是将含有 SQ的炉气 、 和干燥,如果炉气不经过精制,
对SQ催化氧化的影响是
⑶ 精制炉气(含SQ体积分数为7% Q为11 % N2为82%)中SQ平衡转化率与温度及压强关 系如图所示。在实际生产中 SQ催化氧化反应的条件选择常压、 450C左右(对应图中A点),
而没有选择SQ转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是
(4)在SQ催化氧化设备中设置热交换器的目的是
,从而充分利用能源。
【解析】SQ在催化氧化过程中,炉气中含有的砷、硒化合物等杂质和矿尘,都会使催化剂 中毒,失去催化能力,因而需要除尘、水洗;水蒸气对设备和生产有不良影响,故需干燥。
B点的转化率虽高、但压强高于常压,加压必须增加设备的性能,增大投资和能量消耗,另 外,常压下转化率已经达到 97%左右,转化率已经很高,加压,对平衡转化率的影响不大,
故不选择B点。C点的转化率最大,但反应速率低,故选择催化剂的活性最大的 A点温度。
答案:(1)4FeS 2+11Q土二 2Fe2Q+8SQ
除尘 水洗 矿尘以及砷、硒等元素的化合物会使催化剂中毒,水蒸气对设备和生产有 不良影响
不选B点,是因为压强大对设备的投资大,消耗的动能大,同温度下 SQ原料的转化率
在0.1 MPa时已达到97%左右,再提高压强,SQ的转化率提高的余地很小, 所以采用0.1 MPa
不选择C点,是因为温度低催化剂的催化作用受影响,反应速率低, 450 C时,催化剂的催
化效率最高
利用反应放出的热量预热原料气,上层反应气经热交换器温度降到 400?
500 C进入下层使反应更加完全
【方法规律】三理论……三阶段……三设备……三反应
【方法规律】
三理论……
三阶段……
三设备……
三反应
化学反应速率理论
SQ的制取
速率理论、平衡理
论、热交换原理 逆流原理
净化「 (三步)
接触室
(2016 ?大连模拟)工业合成氨技术是对人类的巨大贡献之一。 下面是合成氨的简要流程示
意图:
⑴设备I的名称是 ,沿X路线循环的物质是 (填字母序号)。
N2和H2 B. 催化剂
C.NH3 D.N 2、H2和 NH3
合成氨中H2可以由焦炭和水蒸气反应获得。请写出该反应的化学方程式
原料气中往往含有 HS、CO CQ等杂质,必须除去这些杂质的目的是
常用KzCQ溶液除去CQ,其反应的离子方程式为 __________________________
近年有人将电磁场直接加在氮气和氢气反应的容器内,在较低的温度和压强条件下合成
TOC \o 1-5 \h \z 氨,获得了较高的产率。电磁场对合成氨反应本质的影响是 ,
该方法的优点是 。
合成氨工业往往产生大量含氨废水,为了防止对环境造成污染,可以利用电解法将氨转
化为对环境无污染的物质。电解时以石墨作电极,以硝酸作为电解质,则理论上处理 1 mol
氨,电路中转移电子 mol,阳极的电极反应式为 。
【解析】(1)设备I为合成塔;合成氨反应是可逆反应,所以未反应的 N2和H都可循环,A
正确。
⑵在高温时,焦炭和水蒸气反应生成 CQ和H。
杂质气体会使催化剂中毒,而失去催化作用。
电磁场使氮氮三键更容易断裂而更易合成氨。
1 mol NH 3转化为 N2转移3 mol电子,阳极是 NH在酸性条件下失去电子生成 N2:
- +
2NH-6e ——IN+6H。
答案:⑴合成塔 A
C+H2O(g)「CO+H
⑶ 防止催化剂中毒 C瓊’+CO+HO 2HC [
⑷ 在电磁场的作用下,氮氮三键更容易断裂,减少了合成氨反应所需的能量 降低能耗,
使反应更容易进行(其他合理答案也可)
- +
3 2NH-6e ——N2+6H
(2016 ?西安模拟)侯氏制碱法又称联合制碱法,由我国化学工程专家侯德榜于 1943年创
立。其生产流程可简要表示如图:
(提取副产品)
向沉淀池中通入 CO和氨气时,应先通入 ,原因是
沉淀池中发生反应的化学反应方程式是 ______________________________
;
煅烧炉中发生的化学反应方程式是 _____________________________________
⑶ 向母液中通氨气并加入细小食盐颗粒,冷却析出的
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