Question

以黃鐵礦為原料，采用接觸法生產(chǎn)硫酸的流程可簡(jiǎn)示如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)在爐氣制造中，生成SO₂的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________；
(2)爐氣精制的作用是將含SO₂的爐氣________、________及干燥，如果爐氣不經(jīng)過(guò)精制，對(duì)SO₂催化氧化的影響是___________________________________________；
(3)精制爐氣(含SO₂體積分?jǐn)?shù)為7%、O₂為11%、N₂為82%)中SO₂平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)關(guān)系如下圖所示。在實(shí)際生產(chǎn)中，SO₂催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓、450 ℃左右(對(duì)應(yīng)圖中A點(diǎn))，而沒(méi)有選擇SO₂轉(zhuǎn)化率更高的B或C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件，其原因分別是____________、____________；

(4)在SO₂催化氧化設(shè)備中設(shè)置熱交換器的目的是________、________，從而充分利用能源。

Answer 1

(1)4FeS₂＋11 O₂2Fe₂O₃＋8SO₂
(2)除塵　洗滌　使催化劑中毒
(3)見(jiàn)解析
(4)能量循環(huán)利用　提高SO₂轉(zhuǎn)化率

(1)4FeS₂＋11O₂2Fe₂O₃＋8SO₂
(2)SO₂氣體中含有礦塵、水汽等，會(huì)對(duì)催化劑的活性和設(shè)備產(chǎn)生不良影響，所以進(jìn)入接觸室之前，需對(duì)氣體進(jìn)行除塵、洗滌及干燥。
(3)由題圖可知，在450 ℃、0.1 MPa時(shí)，轉(zhuǎn)化率已達(dá)95%以上，采用更高的壓強(qiáng)，對(duì)設(shè)備要求更高，轉(zhuǎn)化率影響較小；在0.1 MPa，溫度較低時(shí)，反應(yīng)速率較慢、效率低。
(4)將反應(yīng)產(chǎn)物的熱量及時(shí)交換給SO₂和O₂，使平衡2SO₂＋O₂??2SO₃向右移動(dòng)，提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，使能量循環(huán)利用節(jié)約能源。