Question

以黃鐵礦為原料，采用接觸法生產(chǎn)硫酸的流程可簡示如下：

請回答下列問題：

(1)在爐氣制造中，生成SO2的化學方程式為_________________________________________；

(2)爐氣精制的作用是將含SO2的爐氣________、________及干燥，如果爐氣不經(jīng)過精制，對SO2催化氧化的影響是___________________________________________；

(3)精制爐氣(含SO2體積分數(shù)為7%、O2為11%、N2為82%)中SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強關系如下圖所示。在實際生產(chǎn)中，SO2催化氧化反應的條件選擇常壓、450 ℃左右(對應圖中A點)，而沒有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點對應的反應條件，其原因分別是____________、____________；

(4)在SO2催化氧化設備中設置熱交換器的目的是________、________，從而充分利用能源。

 

Answer 1

(1)4FeS2＋11 O22Fe2O3＋8SO2

(2)除塵　洗滌　使催化劑中毒

(3)見解析

(4)能量循環(huán)利用　提高SO2轉(zhuǎn)化率

【解析】(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2

(2)SO2氣體中含有礦塵、水汽等，會對催化劑的活性和設備產(chǎn)生不良影響，所以進入接觸室之前，需對氣體進行除塵、洗滌及干燥。

(3)由題圖可知，在450 ℃、0.1 MPa時，轉(zhuǎn)化率已達95%以上，采用更高的壓強，對設備要求更高，轉(zhuǎn)化率影響較小；在0.1 MPa，溫度較低時，反應速率較慢、效率低。

(4)將反應產(chǎn)物的熱量及時交換給SO2和O2，使平衡2SO2＋O2??2SO3向右移動，提高SO2的轉(zhuǎn)化率，使能量循環(huán)利用節(jié)約能源。