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

,歡迎進入化學(xué)課堂,第1節(jié),第一單元走進化學(xué)工業(yè),化工生產(chǎn)過程中的基本問題,化工生產(chǎn)是以化學(xué)反應(yīng)原理為依據(jù)，以實驗室研究為基礎(chǔ)的。,研究生產(chǎn)過程要從產(chǎn)品的化學(xué)組成和性質(zhì)考慮，來確定原料和生產(chǎn)路線。,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400500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)站對硫酸生產(chǎn)工藝發(fā)展前途的調(diào)查,工藝路線復(fù)雜,環(huán)境污染嚴(yán)重,熱能回收率低,硫鐵礦制酸的缺點,硫鐵礦制酸每產(chǎn)1噸硫酸，就會產(chǎn)生約0.8T的廢渣。硫鐵礦制酸氣體需進行凈化，才能進入轉(zhuǎn)化器進行氧化，在凈化過程中每生產(chǎn)1噸硫酸約需要1014立方水，進行除塵，所以會產(chǎn)生大量的廢水。雖然近年來，水洗流程有些廠改為酸洗流程。但所產(chǎn)稀酸產(chǎn)量大、無法二次使用，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題。,硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動畫,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：省掉了焙燒和凈化兩個工段，具有流程短、設(shè)備少、生產(chǎn)工藝比較簡單、產(chǎn)量高、操作方便、環(huán)境污染小等優(yōu)點。,由于硫黃純度很高，所以鍛燒時沒有廢渣，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)多級轉(zhuǎn)化吸收，總轉(zhuǎn)化率可達99.8%。去除了硫酸生產(chǎn)和原材料運輸過程中大量的粉塵和廢渣。工廠變"清潔"了。同時工廠排放廢水中砷、氟和重金屬元素也沒有了。,另外：硫黃制酸熱利用率高，可用廢熱來發(fā)電，每生產(chǎn)1噸硫酸產(chǎn)蒸汽約1.11.3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%，無廢渣、廢水等污染，是保護環(huán)境的生產(chǎn)方法。產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)品無色透明液體，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。,平衡移動原理（勒夏特列原理）：如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、溫度、壓強等），平衡就向能減弱這種改變的方向移動。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、生產(chǎn)和應(yīng)用中即消除或減少那些對人類健康、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)計研究沒有或只有盡可能少的環(huán)境副作用、在技術(shù)上和經(jīng)濟上可行的產(chǎn)品和化學(xué)過程。,工業(yè)三廢：廢氣、廢液、廢渣,綠色化學(xué)：（又稱環(huán)境無害化學(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)觀點看，綠色化學(xué)是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新；從環(huán)境觀點看，它是從源頭上消除污染；從經(jīng)濟觀點看，它合理利用資源和能源，降低生產(chǎn)成本，是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)，符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求。,綠色化學(xué)的12項原則：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)濟應(yīng)該設(shè)計這樣的合成程序，使反應(yīng)過程中所用的物料能最大限度地進到終極產(chǎn)物中。3較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn)無論如何要使用可以行得通的方法，使得設(shè)計合成程序只選用或產(chǎn)出對人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質(zhì)。4設(shè)計要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的設(shè)計化學(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，盡可能應(yīng)是無害的。6設(shè)計中能量的使用要講效率盡可能降低化學(xué)過程所需能量，還應(yīng)考慮對環(huán)境和經(jīng)濟的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強下進行。,7用可以回收的原料只要技術(shù)上、經(jīng)濟上是可行的，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)（用于保護基團或取消保護和短暫改變物理、化學(xué)過程），因為進行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時也會產(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)計量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢。10要設(shè)計降解按設(shè)計生產(chǎn)的生成物，當(dāng)其有效作用完成后，可以分解為無害的降解產(chǎn)物，在環(huán)境中不繼續(xù)存在。11防止污染進程能進行實時分析需要不斷發(fā)展分析方法，在實時分析、進程中監(jiān)測，特別是對形成危害物質(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)電機組,實踐活動通過查閱圖書、上網(wǎng)、參觀訪問等方式進行調(diào)查，了解一些化工廠是如何充分利用“廢熱”的。,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,