问题 填空题

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(含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%)中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点),而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是____________、____________;

(4)在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。

答案

(1)4FeS2+11 O22Fe2O3+8SO2

(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

(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

(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SO2和O2,使平衡2SO2+O22SO3向右移动,提高SO2的转化率,使能量循环利用节约能源。

单项选择题
单项选择题