硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟效益問題。
⑴若1g含SiO2和FeS2的某硫鐵礦樣品,在氧氣中充分燃燒,殘余固體質(zhì)量為0.84g。某硫酸廠每天用這種礦石500t生產(chǎn)硫酸,如果在沸騰爐內(nèi)損失5%的硫,SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,則每天可以制得98%的H2SO4質(zhì)量為 t。
⑵某硫酸廠以硫為原料每天生產(chǎn)98%的H2SO4 a t。若送風(fēng)(鼓入空氣)后使硫充分燃燒,并在下一步催化氧化時不再補充空氣,設(shè)送風(fēng)機每天輸送空氣的體積為b m3/臺(標準狀況)。求理論上至少應(yīng)安裝 臺送風(fēng)機(空氣中氧氣的體積分數(shù)為21%)。
⑶硫酸工業(yè)的尾氣通常是轉(zhuǎn)化為硫酸銨的。若尾氣中SO2、O2的體積分數(shù)分別為0.4%和0.5%。向尾氣中通入空氣(設(shè)空氣中O2的體積分數(shù)為20.5%,且不含SO2),在400℃、催化劑作用下反應(yīng),再與NH3混合,同時噴水降溫至200℃,在熱的結(jié)晶裝置中得到(NH4)2SO4晶體。若某硫酸廠每天排放出的尾氣為5×105m3(標準狀況),按上述方法該廠每月(以30天計)最多能獲得 噸硫酸銨?
⑴342 ⑵1600a/b ⑶353.6
⑴先求出該硫鐵礦樣品中FeS2的質(zhì)量分數(shù)為48%,再根據(jù)關(guān)系式FeS2~2H2SO4求m(H2SO4)=500×48%×95%×90%×2×98/(120×98%)=342 (t)。
⑵由反應(yīng)原理:S+O2=SO2,2SO2+O2 2SO3,SO3+H2O=H2SO4,可得總反應(yīng)式:3/2O2~H2SO4。則n(O2)=3/2×n(H2SO4)=3/2×a×106g×98%/98g·mol–1=1.5a×104(mol)。故理論上需安裝送風(fēng)機的臺數(shù)為:1.5a×104mol×22.4L·mol–1×10–3m3·L–1/(bm3/臺×21%)=1600a/b (臺)。
⑶ SO2 ~ (NH4)2SO4
22.4×10-3 m3 132×10-6噸
30×5×105 m3×0.4% x
列式,求得:x≈353.6噸
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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沸騰爐溫度/℃ | 600 | 620 | 640 | 660 |
礦渣中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)/% | 9.3 | 9.2 | 9.0 | 8.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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壓強Mpa 轉(zhuǎn)化率% 溫度/℃ |
0.1 | 0.5 | 1 | 10 |
400 | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
沸騰爐溫度 | 600 | 620 | 640 | 660 |
爐渣中CuSO4質(zhì)量分數(shù)/% | 9.3 | 9.2 | 9.0 | 8.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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沸騰爐溫度/℃ | 600 | 620 | 640 | 660 |
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)/% | 9.3 | 9.2 | 9.0 | 8.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(1)若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠,你認為廠址宜選在___________的郊區(qū)(填選項的序號)。
A.有豐富黃鐵礦資源的城市 B.風(fēng)光秀麗的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 D.人中稠密的文化、商業(yè)中心城市
(2)據(jù)推算,接觸法制硫酸過程中,若反應(yīng)熱都未被利用,則每生產(chǎn) 1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ能量。請通過計算判斷,若反應(yīng):SO2(g)+O2(g)SO3(g);ΔH=-98.3 kJ·mol-1放出的熱量能在生產(chǎn)過程中得到充分利用,則每生產(chǎn)1 t 98%的硫酸只需外界提供(或可向外界輸出)多少千焦能量?(H2SO4的摩爾質(zhì)量為
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科目:高中化學(xué) 來源:2010年山東青島市高三第二次模擬練習(xí) 題型:填空題
(8分)【化學(xué)—化學(xué)與技術(shù)】
硫酸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟效益問題。
(1)若從下列四個城市中選擇一處新建一座硫酸廠,你認為廠址宜選在 的郊區(qū)(填標號);
A.有豐富黃鐵礦資源的城市 B.風(fēng)光秀麗的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工業(yè)城市 D.人口稠密的文化、商業(yè)中心城市
(2)CuFeS2 是黃鐵礦的另一成分,煅燒時CuFeS2 轉(zhuǎn)化為CuO、Fe2O3和SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)在硫酸工業(yè)制法中,下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都是正確的是 。
A.黃鐵礦燃燒前需要粉碎,因為大塊的黃鐵礦不能在空氣中燃燒
B.從沸騰爐出來的爐氣需凈化,因為爐氣中二氧化硫會與雜質(zhì)反應(yīng)
C.二氧化硫氧化為三氧化硫時需使用催化劑,這樣可以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D.三氧化硫用98.3%的濃硫酸吸收,目的是防止形成酸霧,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸廠沸騰爐排出的礦渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO與SO3在沸騰爐中化合而成),其中硫酸銅的質(zhì)量分數(shù)隨沸騰爐溫度不同而變化(見下表)
沸騰爐溫度/℃ | 600 | 620 | 640 | 660 |
爐渣中CuSO4的質(zhì)量分數(shù)/% | 9.3 | 9.2 | 9.0 | 8.4 |
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