题目内容

以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸的流程可简示如下:

请回答下列问题:

(1)在炉气制造中,生成SO2的化学方程式为_________________________________________

(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气________________及干燥,如果炉气不经过精制,对SO2催化氧化的影响是___________________________________________

(3)精制炉气(SO2体积分数为7%O211%N282%)SO2平衡转化率与温度及压强关系如下图所示。在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择常压、450 左右(对应图中A),而没有选择SO2转化率更高的BC点对应的反应条件,其原因分别是________________________

(4)SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是________________,从而充分利用能源。

 

(1)4FeS211 O22Fe2O38SO2

(2)除尘 洗涤 使催化剂中毒

(3)见解析

(4)能量循环利用 提高SO2转化率

【解析】(1)4FeS211O22Fe2O38SO2

(2)SO2气体中含有矿尘、水汽等,会对催化剂的活性和设备产生不良影响,所以进入接触室之前,需对气体进行除尘、洗涤及干燥。

(3)由题图可知,在450 0.1 MPa时,转化率已达95%以上,采用更高的压强,对设备要求更高,转化率影响较小;在0.1 MPa,温度较低时,反应速率较慢、效率低。

(4)将反应产物的热量及时交换给SO2O2,使平衡2SO2O2??2SO3向右移动,提高SO2的转化率,使能量循环利用节约能源。

 

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