化學(xué)：《化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題》：課件二（20張PPT）（人教版選修2）

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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,第1節(jié),第一單元走進(jìn)化學(xué)工業(yè),化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本問(wèn)題,化工生產(chǎn)是以化學(xué)反應(yīng)原理為依據(jù)，以實(shí)驗(yàn)室研究為基礎(chǔ)的。,研究生產(chǎn)過(guò)程要從產(chǎn)品的化學(xué)組成和性質(zhì)考慮，來(lái)確定原料和生產(chǎn)路線(xiàn)。,硫酸生產(chǎn)反應(yīng)式,早期硫酸工業(yè)生產(chǎn)的原理,第一步：,第二步：,第三步：,造氣（制SO2）,凈化、干燥,催化反應(yīng)室400～500℃高壓、催化劑,吸收塔,稀釋室,貯存室,,,,,,,,SO2,空氣,水,98%硫酸,發(fā)煙硫酸,98%硫酸,,,,硫酸的生產(chǎn)方法：生產(chǎn)硫酸的方法很多，目前采用的主要有以下兩種，即接觸法與硝化法。目前用接觸法生產(chǎn)硫酸采用的原料主要有三種：硫鐵礦、硫黃、冶煉煙氣。,以下是一家化工網(wǎng)站對(duì)硫酸生產(chǎn)工藝發(fā)展前途的調(diào)查,工藝路線(xiàn)復(fù)雜,環(huán)境污染嚴(yán)重,熱能回收率低,硫鐵礦制酸的缺點(diǎn),,硫鐵礦制酸每產(chǎn)1噸硫酸，就會(huì)產(chǎn)生約0.8T的廢渣。硫鐵礦制酸氣體需進(jìn)行凈化，才能進(jìn)入轉(zhuǎn)化器進(jìn)行氧化，在凈化過(guò)程中每生產(chǎn)1噸硫酸約需要10——14立方水，進(jìn)行除塵，所以會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。雖然近年來(lái)，水洗流程有些廠(chǎng)改為酸洗流程。但所產(chǎn)稀酸產(chǎn)量大、無(wú)法二次使用，只有用石灰或電石渣中和才能排放，因此又有稀酸污染滴水源等問(wèn)題。,硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動(dòng)畫(huà),,,早期硫酸的工業(yè)生產(chǎn),沸騰爐,接觸室,吸收塔,,,,凈化,冷卻,,,,,,,,,,,,,,,,,,,早期硫酸工業(yè)流程沸騰爐鍛燒黃鐵礦跟催化反應(yīng)室吸收塔,,,,,早期硫酸工業(yè),硫黃制酸的優(yōu)點(diǎn)：省掉了焙燒和凈化兩個(gè)工段，具有流程短、設(shè)備少、生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單、產(chǎn)量高、操作方便、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。,由于硫黃純度很高，所以鍛燒時(shí)沒(méi)有廢渣，不含氟、砷等有害物質(zhì)，且制得的原料氣體基本不夾帶粉塵，不需要凈化就可直接送去轉(zhuǎn)化。經(jīng)多級(jí)轉(zhuǎn)化吸收，總轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.8%。去除了硫酸生產(chǎn)和原材料運(yùn)輸過(guò)程中大量的粉塵和廢渣。工廠(chǎng)變"清潔"了。同時(shí)工廠(chǎng)排放廢水中砷、氟和重金屬元素也沒(méi)有了。,另外：硫黃制酸熱利用率高，可用廢熱來(lái)發(fā)電，每生產(chǎn)1噸硫酸產(chǎn)蒸汽約1.1—1.3噸以上，可作為生產(chǎn)、生活用汽，投資額僅是硫鐵礦制酸的40%，無(wú)廢渣、廢水等污染，是保護(hù)環(huán)境的生產(chǎn)方法。產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)品無(wú)色透明液體，不含砷、氟、鐵，是食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)和其它化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料。,平衡移動(dòng)原理（勒夏特列原理）：如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、溫度、壓強(qiáng)等），平衡就向能減弱這種改變的方向移動(dòng)。催化劑能同等程度地增加正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率。,即利用化學(xué)原理在化學(xué)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用中即消除或減少那些對(duì)人類(lèi)健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有毒有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生，設(shè)計(jì)研究沒(méi)有或只有盡可能少的環(huán)境副作用、在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的產(chǎn)品和化學(xué)過(guò)程。,工業(yè)三廢：廢氣、廢液、廢渣,綠色化學(xué)：（又稱(chēng)環(huán)境無(wú)害化學(xué)）,什么是綠色化學(xué)？,綠色化學(xué)的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物，不再處理廢物。從科學(xué)觀(guān)點(diǎn)看，綠色化學(xué)是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新；從環(huán)境觀(guān)點(diǎn)看，它是從源頭上消除污染；從經(jīng)濟(jì)觀(guān)點(diǎn)看，它合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)成本，是一門(mén)從源頭上阻止污染的化學(xué)，符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。,,綠色化學(xué)的12項(xiàng)原則：1．防止——防止產(chǎn)生廢棄物要比產(chǎn)生后再去處理和凈化好得多。2．講原子經(jīng)濟(jì)——應(yīng)該設(shè)計(jì)這樣的合成程序，使反應(yīng)過(guò)程中所用的物料能最大限度地進(jìn)到終極產(chǎn)物中。3．較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn)——無(wú)論如何要使用可以行得通的方法，使得設(shè)計(jì)合成程序只選用或產(chǎn)出對(duì)人體或環(huán)境毒性很小最好無(wú)毒的物質(zhì)。4．設(shè)計(jì)要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的——設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)的生成物不僅具有所需的性能，還應(yīng)具有最小的毒性。5．溶劑和輔料是較安全的——盡量不同輔料（如溶劑或析出劑），當(dāng)不得已使用時(shí)，盡可能應(yīng)是無(wú)害的。6．設(shè)計(jì)中能量的使用要講效率——盡可能降低化學(xué)過(guò)程所需能量，還應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行。,7．用可以回收的原料——只要技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是可行的，原料應(yīng)能回收而不是使之變壞。8．盡量減少派生物——應(yīng)盡可能避免或減少多余的衍生反應(yīng)（用于保護(hù)基團(tuán)或取消保護(hù)和短暫改變物理、化學(xué)過(guò)程），因?yàn)檫M(jìn)行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生廢棄物。9．催化作用——催化劑（盡可能是具選擇性的）比符合化學(xué)計(jì)量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢(shì)。10．要設(shè)計(jì)降解——按設(shè)計(jì)生產(chǎn)的生成物，當(dāng)其有效作用完成后，可以分解為無(wú)害的降解產(chǎn)物，在環(huán)境中不繼續(xù)存在。11．防止污染進(jìn)程能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析——需要不斷發(fā)展分析方法，在實(shí)時(shí)分析、進(jìn)程中監(jiān)測(cè)，特別是對(duì)形成危害物質(zhì)的控制上。12．特別是從化學(xué)反應(yīng)的安全上防止事故發(fā)生——在化學(xué)過(guò)程中，反應(yīng)物（包括其特定形態(tài)）的選擇應(yīng)著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學(xué)事故的可能性降至最低。,廢熱再利用余熱變電能,STM廢熱發(fā)電機(jī)組,[實(shí)踐活動(dòng)]通過(guò)查閱圖書(shū)、上網(wǎng)、參觀(guān)訪(fǎng)問(wèn)等方式進(jìn)行調(diào)查，了解一些化工廠(chǎng)是如何充分利用“廢熱”的。,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,