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中学化工生产知识小结
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中学化工生产知识小结

时间: 2024-06-12 23:33:57 |   作者: 制粒机设备

制粒机设备

  高中化学课本中涉及化学生产知识的内容多种多样,如:合成氨工业,硫酸、硝酸的工业制法,硅酸盐工业,炼铁和炼钢等。化工生产知识是高中化学的重要内容之一,它集中体现了化学知识在工农业生产中的实践与应用,是理论联系实际的教学原则在课堂教学中得以贯彻的重要方法之一。化工生产知识除了化学内容外,还包括诸如化学反应原理、原料选择、能源消耗、设备结构、工艺流程、环境保护、新材料、卫生保健及综合经济效益等诸多方面的热点前沿内容和问题。

  学习和讨论化工生产中的这样一些问题,可以使学生了解化学原理在化学工业生产中的应用,使知识系统化、具体化,对于提高学生的综合素养,加强学生对不同学科之间的联系有着很重要的作用,对于巩固和加深所学的化学知识是十分重要的。同时还可以激发学生学习化学的兴趣和积极性,了解我国的一些化工生产状况,增强学生学好化学将来更好地建设祖国的责任感和事业心。下面就有关教材中化工生产的内容概括如下,期望能对大家的学习有帮助。

  矿石粉碎得较小,跟空气接触面大、燃烧充分、烧得也快,提高了原料的利用率。

  ① 炉气中的杂质和危害:矿尘、砷、硒等的化合物可使催化剂中毒,水蒸气与SO2、SO3生成酸腐蚀设备,影响生产。二氧化硫和空气中的飘尘(作催化剂)接触或跟氮的氧化物接触,部分会被氧化成三氧化硫。硫的氧化物以及硫酸和硫酸盐随雨雪降到地面,这是所谓的“酸雨”。

  当吸收液中亚硫酸氢铵达到一定浓度后,再跟浓硫酸反应,放出二氧化硫气体,同时得到硫酸铵溶液:

  放出的SO2可用于制液体二氧化硫作为化工原料,硫酸铵溶液经结晶、分离、干燥后制成固体硫酸铵肥料。

  经净化后的炉气通过热交换器预热后进入催化层,在催化剂表面发生接触性反应,故称接触法。该反应为放热反应。两种流体在热交换器中逆向流动通过管壁进行热量的传递,反应时生成的热传递给进入接触室的需要预热的混合气体,并冷却反应后生成的气体。

  水或稀硫酸作吸收剂时,容易形成酸雾,吸收速度慢,吸收不充分不利于尽可能把三氧化硫吸收干净。故用浓硫酸(98.3%)来吸收SO3,吸收塔底放出的硫酸成分为 H2SO4·nSO3,吸收塔顶放出的气体主要成分为SO2、N2、O2。

  以氨和空气为原料,用Pt—Rh合金网为催化剂在氧化炉中于800℃进行氧化反应,生成的NO在冷却时与O2生成NO2,NO2在吸收塔内用水吸收,在过量空气中O2的作用下转化为硝酸,最高浓度可达50%。

  蒸馏浓缩:用浓硫酸或硝酸镁作吸水剂进行蒸馏浓缩可得到更浓的硝酸。这种方法可制得96%以上的硝酸溶液,甚至98%以上的“发烟”硝酸。

  生产过程中NO循环使用,可以最大限度利用原料,并且减少尾气中的NOx的排放。尾气一般用NaOH溶液进行吸收,发生氧化还原反应,可以综合利用尾气中的NOx

  利用氧化还原反应,在高温下,用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。

  ⑸ 环境污染有关内容:产生CO、CO2和N2等混和气(叫“高炉煤气”)造成污染。

  利用氧化还原反应,在高温下,用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去。

  ⑸ 环境污染有关内容:产生大量棕色烟气造成污染,成分:Fe2O3尘粒和高浓度CO。

  侯氏制碱法是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行(实质为勒夏特列原理).制备纯碱(Na2CO3),主要利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以先析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。

  且利用NH4Cl的溶解度,可以在低温状态下向②的溶液中加入NaCl,则NH4Cl析出,得到化肥,提高了NaCl的利用率。

  ① 含氯废气制次氯酸盐:该法采用填料塔或喷淋塔等废弃净化处理塔,以碱液吸收处理废气。常用的碱液为NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3。所排出的吸收液为次氯酸盐产品。

  ② 氯废气制水合肼:该法是以碱液作为吸收剂处理废气中的氯,最后制成水合肼。含氯废气除尘和降温后,进入吸收塔与30%的NaOH溶液反应生成次氯酸钠。其反应原理是:

  ③ 水吸收法:当废气中氯的浓度小于1%时,用水吸收氯废气,然后再用水蒸气加热解吸,回收氯废气。

  工业上制取盐酸时,首先在反应器中将氢气点燃,然后通入氯气进行反应,制得氯化氢

  在氯气和氢气的反应过程中,有毒的氯气被过量的氢气所包围,使氯气得到充分反应,

  防止了对空气的污染。在生产上,往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应。

  ⑴ 由石油分离生产:乙烯是由石油化学工业裂解而成。在这样的一个过程中,气态或轻液态烃被加热到750-950℃ ,诱使许多自由基反应,然后立即淬火冻结反应。这样的一个过程中,把大分子碳氢化合物转换到较小分子的碳氢化合物,并反应出不饱和烃。

  ⑵ 由煤合成法:煤基制烯烃技术,它是C1化工新工艺, 是指以煤气化的合成气合成的甲醇为原料,借助类似催化裂化装置的流化床反应形式,生产低碳烯烃的化工技术。C2H5O===(170摄氏度,浓硫酸)C2H4+H2O

  ⑵ 天然气制乙炔法:甲烷在1500℃的高温下隔绝空气部分氧化或受热分解,得到C2H2。

  ⑶ 烃类裂解:用重质油或原油裂解,得乙炔的同时副产乙烯,典型的裂解气组成为乙炔8.65%,乙烯0.5%,其余为H2和CO。

  ⑴ 煅烧法:高温煅烧石灰石(或白云石)过程中产生的二氧化碳气,经水洗、除杂、

  ⑵ 发酵气回收法:生产乙醇发酵过程中产生的二氧化碳气体,经水洗、除杂、压缩,制得二氧化碳气。

  ⑶ 副产气体回收法:氨、氢气、合成氨生产的全部过程中往往有脱碳(即脱除气体混合物中二氧化碳)过程,使混合气体中二氧化碳经加压吸收、减压加热解吸可获得高纯度的二氧化碳气。

  水煤气是水通过灼热的碳层而生成的气体,主要成份是一氧化碳、氢气、燃烧后排放水和二氧化碳,有微量CO、HC和NOx。在气化炉中,碳与蒸汽主要发生如下的水煤气反应:


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