某硫酸廠初步處理后的尾氣中含0.2% 的SO2和10% 的O2(均為體積分數(shù))。為了進一步除去SO2,并將SO2轉(zhuǎn)變?yōu)?NH4)2SO4,有人設(shè)計了如下方案:在400℃時,尾氣以5 m3/h的速率通過V2O5的催化劑層后,與20 L/h速率的氨氣混合噴水。此時氣體溫度由400℃降至200℃,在熱的結(jié)晶裝置中得到(NH4)2SO4晶體(氣體的體積已轉(zhuǎn)為標準狀況)。請回答下列問題:

(1)按反應(yīng)中的理論值,SO2和O2的體積比為2:1,但實際生產(chǎn)中這個比值是多少?為什么?

(2)  通過計算說明為什么尾氣以5 m3/h的速率與20 L/h速率的氨氣混合?

(3)  若該廠每天排放10000 m3尾氣,求該廠每月(按30天計算)可得到(NH4)2SO4的質(zhì)量為多少?

(1)根據(jù)2SO2+O2 ≒  2 SO3,SO2和 O2按2:1(體積比)的理論值反應(yīng),但實際上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根據(jù)化學(xué)平衡移動原理,增大廉價的氧氣的濃度,可使反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) ≒  2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移動,這樣可以增大較貴重的二氧化硫的轉(zhuǎn)化率。

(2)                                          2NH3   ~     SO2

                    2             1

V(NH3)    5×103×0.2%L/h  v(NH3)=20L/h

(3) 根據(jù)2SO2+O2 ≒  2 SO3,以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4

得關(guān)系式:   SO2   ~ 2NH3~ (NH4)2SO4

22.4L            132g

107L×0.2%×30        m[(NH4)2SO4]

m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t


解析:

(1)根據(jù)2SO2+O2 ≒  2 SO3,SO2和 O2按2:1(體積比)的理論值反應(yīng),但實際上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根據(jù)化學(xué)平衡移動原理,增大廉價的氧氣的濃度,可使反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) ≒  2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移動,這樣可以增大較貴重的二氧化硫的轉(zhuǎn)化率。

(3)                                          2NH3   ~     SO2

                    2             1

V(NH3)    5×103×0.2%L/h  v(NH3)=20L/h

(3) 根據(jù)2SO2+O2 ≒  2 SO3,以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4

得關(guān)系式:   SO2   ~ 2NH3~ (NH4)2SO4

22.4L            132g

107L×0.2%×30        m[(NH4)2SO4]

m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某硫酸廠初步處理后的尾氣中含0.2% 的SO2和10% 的O2(均為體積分數(shù))。為了進一步除去SO2,并將SO2轉(zhuǎn)變?yōu)?NH4)2SO4,有人設(shè)計了如下方案:在400℃時,尾氣以5 m3/h的速率通過V2O5的催化劑層后,與20 L/h速率的氨氣混合噴水。此時氣體溫度由400℃降至200℃,在熱的結(jié)晶裝置中得到(NH4)2SO4晶體(氣體的體積已轉(zhuǎn)為標準狀況)。請回答下列問題:

  ⑴ 按反應(yīng)中的理論值,SO2和O2的體積比為2/1,但實際生產(chǎn)中這個比值是多少?為什么?

  ⑵ 通過計算說明為什么尾氣以5 m3/h的速率與20 L/h速率的氨氣混合?

⑶ 若該廠每天排放10 000 m3尾氣,求該廠每月(按30天計算)可得到(NH4)2SO4的質(zhì)量為多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柣鎴eГ閸ゅ嫰鏌ら崫銉︽毄濞寸姵鑹鹃埞鎴炲箠闁稿﹥顨嗛幈銊р偓闈涙啞瀹曞弶鎱ㄥ璇蹭壕闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺姈椤忕喖姊绘担鑺ョ《闁革綇绠撻獮蹇涙晸閿燂拷 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐礃椤曆囧煘閹达附鍋愰柛娆忣槹閹瑧绱撴担鍝勵€岄柛銊ョ埣瀵濡搁埡鍌氫簽闂佺ǹ鏈粙鎴︻敂閿燂拷