化工生产过程中的基本问题课件
《经典化工课件》PPT
模拟应用
通过实例学习如何使用模拟 软件和工具进行化工过程的 设计和优化。
工程案例
探索一些经典的化工工程案 例，了解实际应用中的挑战 和解决方案。
化学反应过程和热力学
反应机制
研究不同化学反应的机理和动力 学，探索反应速率和平衡等热力 学性质。
热力学原理
深入理解热力学的基本概念和定 律，并学习如何应用热力学知识 解决化工问题。
催化剂化学与制备
催化反应
了解催化剂的基本原理和在化工过程中的应用，学习催化剂的制备方法。
石墨烯材料应用与制备
石墨烯特性
探索石墨烯的独特性质和应用，了解其制备方法和潜在的产业应用。
反应器设计
了解不同类型的反应器和其设计 原理，探索如何优化反应过程。
化工装备与流程设计
1 设备分类
介绍常见的化工装备类型， 例如反应器、蒸馏塔、搅拌 槽等，并了解其工作原理。
2 流程图绘制
学习如何使用流程图绘制软 件设计和分析化工过程流程， 确保安全和高效。
3 工艺改进
探索如何改进化工流程以提高生产效率、降低成本和减少环境影响。
《经典化工课件》PPT
化工是一门关于化学原理与工艺的学科，其历史悠久且渊源流长。本PPT将 带您走进经典化工的世界，探索其背景、原理和应用。
概念和历史背景
了解经典化工的定义和起源，探索其在人类文明和工业发展中的重要性。
化工原理与过程模拟
原理解析
深入了解化工原理和反应机 制，并学习如何运用这些原 理进行过程模拟。
环保化学与工程
环境污染控制
了解如何使用化学和工程技术来控制和减少环境污染物的排放。
燃料电池化学
燃料电池原理
探索燃料电池的工作原理和应用，了解其在能源领域的潜力和挑战。
课题1 化工生产过程中的基本问题
第一节化工生产过程中的基本问题教学目标1、了解化学反应原理对于实际生产的作用。
2、通过实验学习合成硫酸反应原理，利用化学反应速率，化学平衡移动原理分析和讨论合成硫酸适宜反应条件。
3、结合硫酸的基本生产过程及硫酸工业发展，帮助学生理解实际化工生产中的基本问题。
教学重点合成硫酸的反应原理、合成硫酸生产的适宜条件教学难点合成硫酸生产适宜条件教学用具 PPT课件课时安排 1课时【进行新课】[复习回顾]化学反应速率化学平衡勒夏特列原理[导言]本课时谈一下化学生产过程中的基本问题[展示]胶片硫酸工业生产一、依据化学反应原理确定生产过程合成硫酸的反应原理：1.以硫（或黄铁矿）为原料制备SO22.利用催化氧化反应将二氧化硫氧化成三氧化硫3.三氧化硫转化为硫酸方程式见胶片二、生产中原料的选择[思考]早期我国生产硫酸以黄铁矿为原料，但却因何而逐步被淘汰？工业合成硫酸时用什么来吸收三氧化硫，是否可以水来吸收，并阐述原因。
在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了化学反应速率知识？在硫酸工业生产中哪些地方涉及到了化学平衡知识？三、生产中反应条件的控制1、工业合成硫酸的三个生产过程：造气, 催化氧化，吸收造气由硫磺与空气中的氧气反应制得二氧化硫。
净化干燥二氧化硫与空气混合进行干燥净化。
催化反应 400-500C 常压催化剂生成三氧化硫。
吸收百分之九十八浓硫酸吸收生成发烟硫酸。
稀释发烟硫酸用水稀释成百分之九十八的浓硫酸，一部分贮存，另一部分做吸收液循环使用。
2、反应条件1）温度：400～500℃反应速率和二氧化硫的转化率都较理想；2）常压：增大气体压强，二氧化硫的转化率并未明显提高；3）催化剂(加快反应速率)：五氧化二钒。
[展示]硫酸生产的实地照片四、硫酸工业中三废的处理[阅读]教材总结．1、尾气吸收2、污水处理3、环境保护废气主要是二氧化硫等有害气体。
废液主要是酸性的污水。
废渣主要来自造气阶段。
五、能量的充分利用由于化工生产中通常都要消耗大量的能量，硫酸生产过程中三个化学反应均放大量的热，利用废热可以极大程度的节约能源。
1.11_化工生产过程中的基本问题_基础
1.11化工生产过程中的基本问题【学习目标】1、认识工业上生产硫酸的反应原理；2、以硫酸生产为例，了解化工生产过程中的一些基本问题；3、认识平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。
【要点梳理】要点一、接触法制硫酸2．原料：黄铁矿（主要成分是FeS 2）（或者硫）、空气、98.3%的H 2SO 4。
3．主要设备：①沸腾炉（制取SO 2的设备，用硫作原料不用此设备，我国现在还主要用黄铁矿为原料制H 2SO 4）；②接触室（制取SO 3的设备）；③吸收塔（制取H 2SO 4的设备）。
4．生产工艺流程：要点诠释：硫酸生产过程中三设备的两进两出；每套设备都有两进两出。
（1）沸腾炉两进：黄铁矿进口和空气进口。
两出：矿渣出口和炉气出口（炉气成分：SO 2、O 2、N 2、水蒸气以及一些杂质，砷、硒等的化合物及矿尘等）。
（2）接触室两进：冷反应混合气进口（主要成分：SO 2、O 2、N 2等）和经过预热的热反应混合气进口（主要成分：SO 2、O 2、N 2等）。
两出：经过热交换器预热的热反应混合气出口（主要成分：SO 2、O 2、N 2等）和反应后混合气出口（主要成分：SO 3、SO 2、O 2、N 2等）。
（3）吸收塔两进：混合气进口（主要成分：SO 3、SO 2、O 2、N 2等）和98.3%的H 2SO 4进口。
两出：供稀释用硫酸出口（主要成分：H 2SO 4、SO 3）和尾气出口（主要成分：SO 2、O 2、N 2等）。
5．SO 2接触氧化适宜条件的选择（1）温度：SO 2接触氧化是一个放热的可逆反应，根据化学平衡理论判断可知，此反应在温度较低的条件下进行最为有利。
但是，温度较低时催化剂活性不高，反应速率低，从综合经济效益来考虑，对生产不利。
在实际生产中，选定400～500℃作为操作温度，因为在这个温度范围内，反应速率和SO 2的平衡转化率（93.5%～99.2%）都比较理想。
（2）压强：SO 2的接触氧化也是一个总体积缩小的气体反应。
课题1硫酸工业
第一单元走进化学工业课题1 化工生产过程中的基本问题——硫酸工业一、依据化学反应原理确定生产过程请思考：你知道自然界有哪些含硫的物质吗？这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?写出生产过程的化学方程式以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：硫酸生产中的三种原料：为什么不主张用黄铁矿(主要成分FeS2)作为原料生产硫酸?例1．工业上用接触法制取硫酸过程中，硫铁矿在沸腾炉中燃烧的化学方程式是，该反应中氧化剂是______，还原剂是______，被氧化的元素是______，被还原的元素是______。
二、硫酸工业生产的适宜条件:1、造气阶段关键要使原料，可采取的措施。
2、催化氧化阶段（1）阅读P6表1-2，思考压强对SO2的平衡转化率的影响。
是否压强越大越好？应选择压强——。
注意:工业生产中压强的选择，往往还要考虑和等问题（2）阅读P6表1-1，思考温度对SO2的平衡转化率的影响。
是否温度越低越有利于SO2转化为SO3 ?应选择温度——注意:工业生产中反应温度的选择，往往还要考虑该温度下。
（3）从物质用量方面考虑，可采取什么措施？硫酸工业生产的三个适宜条件:以上条件的选择哪些是从平衡移动角度考虑的？3、吸收阶段工业中通常用溶液代替水来吸收SO3，原因。
例2．下列说法正确的是()A．在设计化工生产的化学反应条件时，只要将化学反应的特点和化学反应理论相结合进行全面分析就没问题了B．在设计化工生产的化学反应条件时，若化学反应的速率很高，就不需要考虑催化剂的问题C．在现代工业上将二氧化硫氧化为三氧化硫的适宜条件是高温、高压和催化剂D．在2SO2＋O2V2O5450 ℃2SO3中，对“450 ℃”的选择，来自对反应物性质和催化剂性质的综合考虑例3．下列有关硫铁矿制硫酸的说法中，正确的是()A．沸腾炉中出来的炉气，可直接进入转化器中进行催化氧化B．焙烧硫铁矿的反应中，二氧化硫是唯一的氧化产物C．生产过程中要采用高温高压，以有利于二氧化硫更好地转化为三氧化硫D．三氧化硫在吸收塔中被吸收时，通常用质量分数为98.3%的硫酸做吸收剂，而不直接用水吸收三、生产中三废的处理请思考：对废料处理的方法、措施有哪些？1、尾气吸收SO2用吸收，再用处理，这样得到的可返回用作。
化工生产过程中的基本问题教案
化工生产过程中的基本问题教案一、教学目标1. 了解化工生产的基本概念和过程。
2. 掌握化工生产中常见的基本问题及其解决方法。
3. 培养学生的安全意识和环保意识。
二、教学内容1. 化工生产的基本概念和过程2. 化工生产中的安全问题3. 化工生产中的环保问题4. 化工设备的维护与保养5. 化工生产中的经济效益分析三、教学方法1. 讲授法：讲解化工生产的基本概念、过程和安全问题。
2. 案例分析法：分析化工生产中的实际案例，引导学生思考和解决问题。
3. 小组讨论法：分组讨论化工生产中的环保问题和设备维护保养方法。
4. 实践操作法：安排实地考察或模拟操作，增强学生的实际操作能力。
四、教学准备1. 教材或相关教学资源。
2. 投影仪或白板。
3. 教学案例材料。
4. 实地考察或模拟操作场地。
五、教学过程1. 导课：介绍化工生产的基本概念和过程，引发学生兴趣。
2. 讲解化工生产中的安全问题，分析事故原因和预防措施。
3. 分析化工生产中的环保问题，讲解环保法规和治理方法。
4. 讲解化工设备的维护与保养知识，强调设备的重要性。
5. 分析化工生产中的经济效益，引导学生关注企业盈利和成本控制。
6. 布置作业：让学生结合所学内容，分析实际案例并提出解决方案。
7. 组织学生进行实地考察或模拟操作，增强实际操作能力。
8. 总结与评价：总结本节课的重点内容，进行课堂小结。
六、教学评估1. 评估学生对化工生产基本概念的理解程度。
2. 评估学生对化工生产过程中安全问题的认识和处理能力。
3. 评估学生对环保问题的意识和对法规的了解。
4. 评估学生对设备维护保养知识的掌握情况。
5. 评估学生对化工生产经济效益的理解和分析能力。
七、教学反馈与调整1. 根据学生的评估结果，及时给予反馈，明确学生的强项和需要改进的地方。
2. 对于掌握不足的内容，安排额外的辅导时间或提供学习资源，帮助学生补缺补漏。
3. 根据学生的反馈，调整教学方法和内容，确保教学更贴近学生的学习需求。
化工原理完整教材课件
深入理解实验的基本原理，为实验操作和结果分析提供理论依据。
实验数据处理与分析方法
数据记录与整理
掌握实验数据的记录方法，以及如何整理和筛选有效数据 。
误差分析
了解误差的来源和其对实验结果的影响，掌握误差分析和 减小误差的方法。
数据分析与处理
掌握常用的数据处理和分析方法，如平均值、中位数、标 准差等。
物质从高浓度区域向低浓度区域 的转移过程。
传质速率
表示物质转移快慢的物理量，与 扩散系数、浓度差和传质面积成
正比。
扩散系数
表示物质在介质中扩散快慢的物 理量，与物质的性质、温度和压
力有关。
吸收
吸收过程
利用混合气体中各组分在液体溶剂中的溶解度差异，使气体混合 物中的有害组分或杂质组分被吸收除去的过程。
在制药工业和食品工业中，化工原理 涉及药物的合成、分离和提纯，以及 食品的加工和保藏等环节。
02
流体流动
流体静力学
总结词
描述流体在静止状态下的压力、密度和重力等特性。
详细描述
流体静力学主要研究流体在静止状态下的压力分布、流体对容器壁的压力以及 流体与固体之间的作用力。它涉及到流体的平衡性质和流体静压力的基本规律 。
利用气体在液体中的溶解度差异，通过鼓入空气或通入其他气体 产生泡沫而实现分离的方法。
05
化学反应工程
化学反应动力学基础
1 2 3
反应速率与反应机理
介绍反应速率的定义、计算方法以及反应机理的 基本概念，阐述反应速率的测定和影响因素。
反应动力学方程
介绍反应动力学方程的建立、求解及其在化学反 应工程中的应用，包括速率常数、活化能等参数 的确定方法。
对流传热速率方程
高中化学选修2之知识讲解_化工生产过程中的基本问题_基础-
化工生产过程中的基本问题【学习目标】1、认识工业上生产硫酸的反应原理；2、以硫酸生产为例，了解化工生产过程中的一些基本问题；3、认识平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。
【要点梳理】【：炔烃和气态烃燃烧#化学性质】 要点一、接触法制硫酸2．原料：黄铁矿（主要成分是FeS 2）（或者硫）、空气、98.3%的H 2SO 4。
3．主要设备：①沸腾炉（制取SO 2的设备，用硫作原料不用此设备，我国现在还主要用黄铁矿为原料制H 2SO 4）；②接触室（制取SO 3的设备）；③吸收塔（制取H 2SO 4的设备）。
4．生产工艺流程：要点诠释：硫酸生产过程中三设备的两进两出；每套设备都有两进两出。
（1）沸腾炉两进：黄铁矿进口和空气进口。
两出：矿渣出口和炉气出口（炉气成分：SO 2、O 2、N 2、水蒸气以及一些杂质，砷、硒等的化合物及矿尘等）。
（2）接触室两进：冷反应混合气进口（主要成分：SO 2、O 2、N 2等）和经过预热的热反应混合气进口（主要成分：SO 2、O 2、N 2等）。
两出：经过热交换器预热的热反应混合气出口（主要成分：SO 2、O 2、N 2等）和反应后混合气出口（主要成分：SO 3、SO 2、O 2、N 2等）。
（3）吸收塔两进：混合气进口（主要成分：SO 3、SO 2、O 2、N 2等）和98.3%的H 2SO 4进口。
两出：供稀释用硫酸出口（主要成分：H 2SO 4、SO 3）和尾气出口（主要成分：SO 2、O2、N 2等）。
5．SO 2接触氧化适宜条件的选择（1）温度：SO 2接触氧化是一个放热的可逆反应，根据化学平衡理论判断可知，此反应在温度较低的条件下进行最为有利。
但是，温度较低时催化剂活性不高，反应速率低，从综合经济效益来考虑，对生产不利。
在实际生产中，选定400～500℃作为操作温度，因为在这个温度范围内，反应速率和SO 2的平衡转化率（93.5%～99.2%）都比较理想。
化工生产基础知识(最终版)
⑤物质的量
基本单位是摩尔（mol），其倍数、分数单位 有kmol、mmol等。
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（2）化工生产常用法定计量单位见表（25种）
量的名称
长度
时间
质量 热力学单
位 物质的量
量的符 号
L；l
SI单位
SI值外法定计量单位
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相变规律在化工生产中得到广泛应用，人 们常常为了生产的需要，有意识的促使物质发 生相变。例如，将轻油为原料生产氨，必须先 将液态的轻油气化，才能同水蒸气发生转化反 应。许多气体混合物的分离，必须在液相的情 况下进行。例如，空分制氧和氮的工艺。
如果两个以上的相共存，在较长时间内， 从表面上看没有任何物质在各相之间传递时， 可以认为这些相之间已达到平衡，称为相平衡。
任何过程速率都与过程的推动力成正比， 与过程的阻力成反比。可用以下基本关系式 表示:
过程速率=
过程的推动力 过程的阻力
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过程的推动力是指直接导致过程进行的动 力。如流体流动过程的推动力是压差或位差， 传热过程的推动力是冷热流体的温度差，吸收 过程的推动力是浓度或分压差。
过程的阻力因素，与过程的性质、操作条 件都有关系。
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二、化工生产过程的四个特点
1、化工生产过程连续性和间接性 化工生产过程是通过一定的工艺流程来实现
的，属于流程型生产。工艺流程指的是以反应 设备为骨干，由系列单元设备通过管路串联组 成的系统装置。
流程型生产一般具有连续性和间接性：
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（1）连续性
体现在两个方面：①空间的连续性，生产过 程是一条连锁式的生产线，各个工序紧密相联， 首尾串通，无论哪个工序失调，都会导致整个 生产线不能正常运转。②时间的连续性，生产 长期运转，昼夜不停，各个班次紧密衔接，无 论哪班出故障，都会影响整个生产过程的正常 运行。
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水 稀 98 释 % 室 硫 酸
贮 存 室
硫酸工业生产的三个主要设备
98.3%H2SO4
SO2 O2 SO2 O2
SO2 O2
二，生产原料的选择
生产原料（硫磺，水，空气）
三.生产中反应条件的控制
硫酸生产中的适宜条件： (1)低温(400~500℃)
(2)常压
(3)适当过量的空气
四.生产中的三废处理
1.尾气吸收 2.废液处理 3.废渣处理
五，能量的充ห้องสมุดไป่ตู้利用
生产1t硫酸消耗100kW · h的能量，但据 测算生产1t硫酸释放200 kW · h的能量。
（本节课重点）
1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三” : 三种原料: 三个反应: 三个生产过程: 三个主要设备: 硫酸工业生产的三个适宜条件: 2. 硫酸生产中的废气及废液的处理方法：
第一单元 走进化学工业
第一节 化工生产过程中 的基本问题
肥料
制 药
硫酸的用途
去 除 氧 化 膜
干 燥 剂
一.依据化学反应原理确定生产过程：
1,以S为原料确定生产原理
2，以FeS2为原料确定生产 原理
工业制硫酸简要流程图
98%硫酸
空 气 造 净 气 SO2 化 制 干 SO2 燥
催化反 应室， 发 SO3 吸 400烟 500℃ ， 收 硫 常压， 塔 酸 催化剂