高中化学1.1.2硫酸工业中的三废处理及能量利用新人教版选修
人教版化学高一选修一四三垃圾资源化时PPT课件
二 英毒性很大，在自然界中非常稳定，但
在750℃的高温下能迅速分解，且具有脂溶性
并长期积累，即使是微量，长期摄入也会引起
癌症，同时在自然界非常稳定。
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改进方法：
垃圾焚烧炉模型
焚烧炉中焚烧垃圾
采用热化学处理法，利用高 温破坏和改变垃圾的组成和 结构。 优点:①占地少,能大大减少 排放量，使垃圾体积缩小;生 活垃圾可缩小至80% ～ 90%。 ②焚烧温度高,能彻 底消灭病原体; ③焚烧过程 中产生的热量可用于城市供 暖、发电等。特别是医院的 垃圾必须经过焚烧法处理。
无害化、
减量化、
资源化
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2.垃圾做一般处理的主要方法
（1）露天堆放
影响城市景观，同时污染 了与我们生命至关重要的大气、 水和土壤，对城镇居民的健康 构成威胁
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含水量过大会产 生渗透液，污染
地下水。
（2）.卫生填埋法
我国垃圾正从堆放处理向填埋方式过渡。垃圾中的灰渣、 砖瓦、陶瓷等物质以及垃圾处理后的各种残渣，必须通过 填满方式进行处理。
卫生填埋的要求：填埋物的含水量小于20％～30 ％，无机成分大于60％，密度大于O．5 t·m—3。
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卫生填埋缺点：
避免了露天堆放产生的问题,其缺点是 建填埋场占地面积大,使用时间短(一般十 年左右),造价高,垃圾中可回收利用的资 源浪费了 ;而且填埋场的渗出液容易污染 其周围的土壤和水体
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生活垃圾组成表
类别 有机垃圾
危险废物 可回收垃圾
组成
厨余垃圾 干电池 塑料、金属、玻璃、陶瓷、废纸、纺织物
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一、垃圾处理
指对没有回收价值或一时不能回收的 垃圾做直接、简单的处理。
高中化学知识点—硫酸工业
高中化学知识点规律大全——硫酸工业(1)环境保护与原料的综合利用．化工生产必须保护环境，严格治理“三废”(废气、废水、废渣)，并尽可能把“三废”变为有用的副产品，实现原料的综合利用．①尾气吸收．尾气中含有的SO2气体可用氨水吸收：SO2 + 2NH3 + H2O ＝ (NH4)2SO3(NH4)2SO3 + H2SO4 ＝ (NH4)2SO4 + SO2↑ + H2O经反应得到的SO2气体可再进入硫酸厂循环利用，(NH4)2SO4可作肥料．②污水处理．生产过程中的污水里含有的H2SO4等杂质，可用石灰乳中和处理：Ca(OH)2 + H2SO4 ＝ CaSO4 + H2O③废渣的利用．黄铁矿矿渣可作为制造水泥原料或用于制砖；含铁品位高的矿渣，经处理后可炼铁．(2)能量的充分利用．硫酸生产过程中的化学反应都是放热反应，可充分利用这些反应放出的热能(称之为“废热”)来降低生产成本．例如，在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产生蒸汽来发电；在接触室中设热交换装置，利用SO2氧化为SO3时放出的热量来预热即将参加反应的SO2和O2使其达到适宜的反应温度．因此，在生产中充分利用“废热”，不仅不需要由外界向硫酸厂供给能量，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量的能量．(3)生产规模和厂址选择．一般来说，现代化工生产要求有较大的生产规模．化工厂厂址的选择，涉及原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素，应对这些因素综合考虑，权衡利弊，才能作出合理的选择．由于硫酸是腐蚀性液体，不便贮存和运输，因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费中心的地区．工厂规模的大小，主要由硫酸用量的多少来决定．硫酸厂选址应避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区．高中化学知识点——硫酸工业第 1 页共 1 页。
人教版高中化学第三册必修+选修关于硫酸工业综合经济效益的讨论
关于硫酸工业综合经济效益的讨论学习目标1．了解硫酸工业“三废”的处理和利用。
2．通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论，认识环境保护的重要性，培养良好的环境保护意识。
学习过程一、自学探究1．硫酸工业“三废”的处理和利用：（1）尾气中的SO2，用吸收，可得到肥。
反应方程式是。
你认为还可以用等物质吸收，请写出有关的化学反应方程式。
（2）污水中含有，可用吸收，反应方程式是。
（3）废渣的利用。
2．硫酸生产过程中的三个反应是热反应，请你提出充分利用这些热能的方案。
3．如果要筹建一间硫酸厂，你认为应该考虑哪些因素？4．讨论：学过的化工生产（如钢铁工业、合成氨、硝酸工业、煤和石油化工、氯碱工业等）中，应该如何处理环境和综合经济效益等问题？二、总结与评价【总结】随着经济的发展，环境保护问题越来越引起人们的重视，本课就硫酸工业中的环境和综合利用等问题展开讨论，从而培养良好的环境保护意识。
【例题讲解】[例题]SO2是引起大气污染的主要有害气体之一，我国大气质量标准中规定大气中SO2的最高浓度限值如下表：平均浓度不许超过的限值；“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。
（1）据报道，1952年2月，某城市雾大无风，家庭和工厂排出的烟雾经久不散，大气中SO2的含量高达3.8mg/（m3空气），烟尘达4.5mg/（m3空气），居民健康普遍受到危害，4天之内死亡人数约4000，流经该城市的主要河道也因此而受到污染，引起鱼类死亡。
大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的____组织，大气中SO2超标最容易影响人的_______系统而患疾病，而河流中鱼类死亡与SO2造成大气污染所形成______有关。
（2）某空气污染监测仪是根据SO2和Br2水的定量反应来测定空气中的SO2含量的。
反应的溴来自一个装有酸性（稀硫酸）的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应，电解池的阳极室与阴极室是隔开的。
当测量某地区空气中SO2的含量时，一天中作了三次取样监测，每次取样的空气（已除尘）都以1.5×10-4m3.min-1的流速进入电解池的阳极室，从电流计显示出每次的电流强度分别为8.56×10-6A、9.25×10-6A 、8.12×10-6A，每次都能够保持电解池中Br2浓度恒定并恰好与二氧化硫完全反应（设空气中不含与溴反应的其它杂质、1个电子电量为 1.6×10-19C）。
三废处理
一．硫酸三废处理废水硫酸工业废水处理通常采用中和法，中和法系统的设计，一般分为三个组成部分：中和药剂的制备和投配；中和反应及沉降；污泥处置。
从生产中排出的废硫酸或含硫酸废水，如果在原工序中已无法再直接使用，可以考虑用于对硫酸质量要求不高的其它生产工序中，这样既节约资源，又减少废酸的排放量。
另外，一些以硫酸为原料的生产工艺，若对硫酸中的杂质要求不严，也可直接用废硫酸或将废硫酸稍加处理后用作原料。
用氨中和废硫酸可制取硫酸铵肥料。
废酸中的有机杂质一般在制得硫酸铵后除去，脱除杂质的方法主要有萃取法、氧化法、盐析法、凝聚法和离子交换法等。
对于硫酸浓度很低，水量较大的废水，由于回收硫酸的价值不高，也难以进行综合利用，可用石灰或废碱进行中和，使其达到排放标准或有利于后续的处理。
除上述几种常用方法外，废硫酸及含硫酸废水的处理还有电解法、冷冻法、热解法、渗析法、气提法等，但在我国，浓缩回收法及中和处理法目前仍是应用最广的方法。
在生产中，应根据废硫酸或含硫酸废水的浓度、所含杂质的组成来选择回收或处理方法。
特别是对精细化工行业产生的废硫酸或硫酸废水来说，由于所含的有机杂质成分极为复杂，硫酸的浓度变化很大，而处理量不大，这就更要注意根据具体情况选择投资较小、收效较大的方法。
废气工业硫酸废气处理方法有：1、燃烧法2、吸附法3、吸收法1、燃烧法燃烧法是消除法的一种,是利用有机气相污染物易燃烧性质进行处理的一种方法,把可燃的有机气相污染物当作燃料来燃烧.该法适合处理高浓度有机气相污染物,燃烧温度控制在1100℃以上,去除效率达95％以上.催化燃烧法因其净化效率高,工艺简单,是应用最广的一种,也有不少国产装置；但其主要问题是能耗大,尤其是废气浓度低时热回收量少能耗更大；又浓度变化大时适应性不佳等亦限制了其应用.因而,工程实际使用率并不高.2、吸附法,吸附法属于回收法的一种.它主要利用某些具有吸附能力的物质来吸附有害成分,达到消除污染的目的.吸附法适用于几乎所有的气相污染物,一般是中低浓度的气相污染物.它的吸附效果取决于吸附剂性质、气相污染物种类等因素.这种方法具有去除效率高的优点,是去除气相污染物较为常用的方法,但存在投资后运行费用较高且有产生二次污染的缺陷,而且吸附剂的容量有限而设备庞大,吸附剂再生及溶剂回收等后处理工程复杂.3、吸收法吸收法也属于回收法的一种.是采用低挥发或不挥发溶剂对气相污染物进行吸收,再利用有机分子和吸收剂物理性质的差异进行分离的气相污染物控制技术.这种方法适用于浓度较高、温度较低和压力较高情况下气相污染物的处理.但这种方法同样存在后处理过程复杂以及二次污染的问题.因此,经济、高效的治理有机废气,除改进传统技术外,尚需开发新的技术.废渣1.建立硫酸废渣场鉴于硫酸废渣对环境的危害程度，可作为一般废渣处理，建立相应规模的渣场，集中硫酸废渣堆存待放处。
硫酸 硝酸工业三废处理
硫酸工业三废处理硫酸生产中的“三废”处理硫酸厂的尾气必须进行处理，因为烟道气里含有大量的二氧化硫气体，如果不加利用而排空会严重污染空气。
1) 尾气吸收①用氨水吸收，再用H2SO4处理：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3 (NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O ②用Na2SO3溶液吸收：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 ③用NaOH溶液吸收，再用熟石灰和O2处理；（此方法反应复杂，还可能发生其他反应）SO2+ NaOH = NaHSO3 NaOH +NaHSO3= Na2SO3+ H2O Na2SO3+Ca(OH)2= CaSO3↓+ 2NaOH 2 CaSO3 + O2= 2CaSO4 或者一是进行第二次氧化，即直接将尾气再次通入接触室让其反应；二是两次氧化后的气体加以净化回收处理2)污水处理硫酸厂废水中含硫酸，排放入江河会造成水体污染。
通常用消石灰处理：Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+2H2O。
生成的硫酸钙可制建材用的石膏板。
3)废热利用硫酸工业三个生产阶段的反应都是放热反应，应当充分利用放出的热量，减少能耗。
第一阶段黄铁矿燃烧放出大量的热，通常在沸腾炉处设废热锅炉，产生的过热蒸汽可用于发电，产生的电能再供应硫酸生产使用（如矿石粉碎、运输，气流、液流等动力用电）。
第二阶段二氧化硫氧化放热可用于预热原料气，生产设备叫热交换器，原料气又将三氧化硫降温，再送入吸收塔。
4）废渣的利用黄铁矿的矿渣的主要成分是Fe2O3和SiO2，可作为制造水泥的原料或用于制砖。
含铁量高的矿渣可以炼铁。
工业上在治理“三废”的过程中，遵循变“废”为宝的原则，充分利用资源，以达到保护环境的目的。
硝酸工业废气物治理硝酸装置最大的污染就是尾气排放，俗称“黄龙”，其主要有害成分是氮氧化物(N0 )，如NO，N0：硝酸生产排放的氮氧化物等有害物质与硝酸生产的方法及吸收操作条件的选择有密切关系，稀硝酸吸收法利用NO，NO 在硝酸中的溶解度比在水中大的原理，可用稀硝酸对NO 非其进行吸收。
(人教)高二化学选修二课件：1.1.2硫酸工业中的三废处理及能量利用
(2)元素守恒法:找出主要原料和最终产物之间物质的量的对应关系。找出此关 系的简便方法,就是分析原料与产物之间所含关键元素原子个数关系, 如:FeS2~2H2SO4,S~H2SO4。若已知(欲求)FeS2含量,用前面的关系式,若已知(欲 求)S的含量,用后一关系式,且二氧化硫转化率、三氧化硫吸收率均可折算成起始 物FeS2(或S)进行计算。
问题导学 当堂检测 一 二
预习导学 合作探究
分类
讨论结果
硫酸工业 综合经济 效益的讨论
生产规模和 厂址的选择
一般要从原料、水源、能源、土地供应、 市场需求、交通运输、环境保护等诸多 方面入手考虑。
问题导学 当堂检测 一 二
预习导学 合作探究
迁移与应用 例1下列废物处理方法中正确的是( ) A.化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收 B.化学实验中产生的二氧化氮废气可用烧碱溶液吸收 C.用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废渣可用于提取燃料 D.用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废气可用于提取漂白剂 思路点拨:无论化学实验还是化工生产都要注意防止污染环境。
区 ③交通便利,人口稠密的居民区 ④建在环保要求高的地区,便于“三废”的治
理
A.①②③④ B.①③④
C.①②④
D.②
解析:由于硫酸是腐蚀性液体,运输费用比较高,这就决定了硫酸厂靠近消费中
心比靠近原料产地更为有利,①错,②对。硫酸厂对环境的污染比较严重,因此不应
建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区,③④错误。
问题导学 当堂检测 一 二
设可制得98%H2SO4的质量为x,则有:
人教版化学选修二1.1《硫酸工业生产中“三废”的处理》配套练习和答案解析
硫酸工业生产中“三废”的处理配套练习1．治理“三废”，保护环境最主要的方法是( )A ．减少污染严重的工厂B ．把“三废”深埋C ．提高认识D ．变废为宝，综合利用【解析】减少污染应从源头上抓起减少排放，而治理则要变废为宝，综合利用。
【答案】 D2．接触法生产硫酸的过程中，对废气、废水、废渣、废热的处理正确的是( )①尾气用氨水处理 ②污水用石灰乳处理 ③废渣用来造水泥、炼铁 ④设置废热锅炉产生蒸汽、供热或发电A ．①②B ．①③④C ．①②③D ．①②③④【解析】硫酸厂尾气中含有SO 2，可用氨水吸收处理；硫酸厂废水中含有硫酸可用石灰乳中和；硫酸厂废渣中含有SiO 2、Fe 2O 3等，可用于制造水泥、炼铁；由于硫酸生产过程中三个化学反应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热能来降低生产成本。
【答案】 D3．工业上以黄铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N 2、O 2外，还含有SO 2等对环境有较大影响的有害气体。
能用于测定硫酸尾气中SO 2含量的是（ ）A.NaOH 溶液、酚酞试液B.石灰水、石蕊试液C.碘水、淀粉溶液D.氨水、酚酞试液【解析】测定SO 2含量必须要能跟SO 2反应，而且可以用颜色变化来准确确定反应终点。
A 项和D 项虽然能反应，但A 在完全生成Na 2SO 3时溶液还是碱性，没变色，而D 在SO 2还没与氨水完全反应时就开始变色了。
B 项石灰水中所含溶质较少，且石蕊试液的颜色变化不明显。
【答案】 C4．构建和谐社会的内容之一是人类与环境的和谐发展，而“绿色化学”的内容是指从技术经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列化学反应不．符合“绿色化学”概念的是( )A ．消除硫酸厂尾气中的SO 2：SO 2＋2NH 3＋H 2O===(NH 4)2SO 3B ．消除硝酸工业尾气的氮氧化物的污染：NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2OC ．制CuSO 4：Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O D ．制CuSO 4：2Cu ＋O 2＋2H 2SO 4=====△2CuSO 4＋2H 2O 【解析】选项中给出的4个反应均符合化学反应规律，从技术上、原理上均是可行的，但C 项会产生污染环境的SO 2气体，不符合“绿色化学”的主旨。
硫酸工业“三废”治理PPT课件
硫酸生产存在一定的消耗,如电(原料破碎及输送设备如鼓风机、泵 消耗)、蒸汽(固体硫磺熔融消耗)和各种辅助燃料等。 硫酸生产是一个放热过程,反应热主要来源有4个部分:含硫原料的 燃烧、二氧化硫的氧化、气体干燥和三氧化硫的吸收。通常,设置 火管或水管废热锅炉回收高温废热生产蒸汽,蒸汽用于发电或直接 应用;设置过热器、省煤器等设备回收中温废热,将中压饱和蒸汽转 变为过热蒸汽和加热锅炉给水,提高了蒸汽的品质和产率。
化工生产中的“三废”治理
——以硫酸生产为例
《化学工艺学》课堂讨论
班级： 学生：
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我国硫酸工业的“三废”和能源消耗情况
"三废“情况
我国硫酸生产主要采用硫磺、硫铁矿和冶炼烟气为原料。硫磺制酸 由于原料清洁、工艺流程简单,仅有少量SO2废气排放;硫铁矿和冶 炼烟气制酸受原料特性的限制，生产过程中会产生“三废”，主要 包括二氧化硫尾气、酸性废水、硫铁矿烧渣和中和渣等废渣。
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三、废渣治理
硫铁矿制酸的主要固体废弃物有硫铁矿烧渣和中和渣(主要为石膏),冶炼 烟气制酸固体废弃物主要有铜滤饼、铅滤饼、砷滤饼和中和渣等。硫铁矿 烧渣颗粒细小且带酸性,在堆存运输过程中易形成粉尘外泄,影响工厂卫生 条件和周围环境。目前,硫铁矿制酸生产中完善了矿渣的运输机械,推广使 用了增湿输送的干法排渣工艺,主要有刮板输送机)冷却滚筒(增湿))带式 输送机流程和冷却滚筒加冷却滚筒(增湿))带式输送机流程,减少了粉尘外 泄,使得现场环境总体得到较大改观。硫铁矿烧渣主要用作水泥添加剂,部 分含硫较高硫铁矿制酸的烧渣用作炼铁原料。冶炼烟气制酸生产中的铜滤 饼、铅滤饼、砷滤饼一般经铸渣后送选矿厂回收其中有价金属和砷,大型 冶炼烟气制酸企业有价金属和砷回收率较高,基本没有二次污染问题。目 前国内仅有少数硫酸企业将中和渣制成建筑材料,大部分企业都采用堆存 处理,存在二次污染的问题。