Question

某工厂处理二氧化硫废气时采用"将二氧化硫转化为硫酸铵”的方法。该厂初步处理后的废气中氧气的体积分数为10%,二氧化硫的体积分数为0.2%。 使该废气在400℃时以5m³/h的速率通过催化剂层与速率为20L/h的氨气混合, 再喷水使之发生反应:2NH₃+H₂SO₄=(NH₄)₂SO₄。将得到的溶液在结晶装置中处理, 可得到硫酸铵晶体。将气体都折合为标准状况进行下面的计算。

    (1)该工厂为什么将废气以5m³/h的速率与20L/h的氨气混合为最佳配比( 用计算说明)?

    (2)若该厂每天排放10000m³这种废气,按上述方法该厂每月(按30天计算)可得到硫酸铵多少t?消耗氨气多少m³?

 

Answer 1

答案：
解析：

(1)每小时排出的废气中SO2的体积为5×1h×0.2％＝10×10－3 m即为 10L。 因为按题意,每小时送入氨的体积为20L,所以NH3与SO2 的体积比或物质的量比均为2∶1,恰与反应方程式中化学计量数之比一致。                 2SO2+O2===2SO3       2NH3+SO3+H2O===(NH4)2SO4 (2)每月排放的废气中SO2的体积为10000m3/天×30天×0.2％×103L/m3＝6×105 L 可制得 (NH4)2SO4的质量根据2NH3～SO2～ (NH4)2SO4计算:  (NH4)2SO4的质量为：6×105L÷22.4L · mol－1×132g · mol－1÷106g ＝3.5t； 消耗NH3的体积为：6×105×2÷103 L · mol－3＝1.2×103m3