Pramonin sieros rgties gamyba Tikslai n n n
Pramoninė sieros rūgšties gamyba
Tikslai n n n Atskleisti chemijos mokslo ryšį su šiuolaikine chemijos pramone. Apibrėžti cheminės technologijos sąvoką bei cheminės technologijos procesus. Išplėsti besidominčių chemija mokinių akiratį, labiau įprasminti chemijos pamokose įgytas žinias.
Uždaviniai n n Kartu su mokiniais nueiti sieros rūgšties gamybos kelią nuo žaliavos iki galutinio produkto. Savarankiškai nustatyti cheminių reakcijų seką technologiniame procese ir pavaizduoti jas, naudojant IT. Virtualiai nukeliauti į Kėdainių „LIFOSĄ“ ir išspręsti konkrečias mokytojų pateiktas užduotis. Naudojantis IT surinkti informaciją apie sieros rūgšties naudojimo sritis.
Istorija n n n Alchemikai gamina sieros rūgštį jau X amžiuje iš geležies (III) sulfato. Ją plačiai naudoja vaistininkai, aukso bei sidabro gaminių meistrai. Sieros rūgšties pramonė išsivysto XVII amžiuje.
Jau XVII a. pramonė naudoja sieros rūgštį: n n n tekstilės gamybai, metalų gamybai, naftos perdirbimui, muilo virimui, stiklo pramonei
Chemijos pramonės ir technologinio proceso sąvoka n n n Chemijos pramonė gamina chemines medžiagas. Technologinis procesas ═ gamyboje vykstančios cheminės reakcijos + parametrai. Parametrai - tai slėgis, temperatūra, koncentracijos ir katalizatoriai.
Virtuali kelionė prasideda
Sieros deginimo krosnis n n n išlydyta siera įpurškiama į sauso oro srautą; krosnies viduje įrengtos pertvaros, kad dujos geriau susimaišytų; sieros degimas – egzoterminė reakcija, išsiskiria didelis šilumos kiekis.
Kontaktinė SO 2 oksidacija n n SO 2 dujos teka išoriniu šilumokaičiu Tarp katalizatoriaus sluoksnių sumontuoti vidiniai šilumokaičiai temperatūros palaikymui SO 2 dujos oksiduojasi, pereidamos visus katalizatoriaus sluoksnius Šis procesas – grįžtamasis, egzoterminis ir katalitinis.
Kontaktinės masės katalizatorius V 2 O 5 · 12 Si. O 2 · 0, 5 Al 2 O 3 · 2 K 2 O · 3 Ba. O · 2 KCl Jo veiklioji dalis - V 2 O 5 Katalizatorius greitina SO 2 oksidaciją.
SO 3 absorbcija
SO 3 absorbcija n n Prieš absorbcijos bokštus SO 3 dujos aušinamos; Absorbcijos bokštų paprastai būna du. Bokštai užpildomi įkrova, kuri didina SO 3 ir oleumo sąlytį. Oleumas – tai pastovios sudėties junginys, susidarantis SO 3 tirpstant sieros rūgštyje.
Sieros rūgštis pagaminta! Keliaukime į užduotis
Pirmoji užduotis Prisiminkite ir pažymėkite kuo daugiau chemijos pramonės įmonių Lietuvoje.
Antroji užduotis Remdamiesi erdvinėmis struktūrinėmis molekulėmis, užrašykite šių cheminių medžiagų molekulines formules ir surašykite jas nuoseklaus technologinio proceso seka.
Erdvinės molekulės
Trečioji užduotis S+. . . → SO 2+. . . →SO 3 n n n Baikite rašyti šias reakcijų lygtis. Išlyginkite jas. Pažymėkite oksidatorių ir reduktorių.
Ketvirtoji užduotis Katalizatorius V 2 O 5 · 12 Si. O 2 · 0, 5 Al 2 O 3 · 2 K 2 O · 3 Ba. O · 2 KCl n n n Kam jis reikalingas? Nurodykite jo sudedamųjų dalių masių santykius. Apskaičiuokite V 2 O 5 masės dalį kontaktiniame katalizatoriuje.
Penktoji užduotis SO 3 +. . . →H 2 SO 4 n n n Įrašykite praleistą junginį į reakcijos lygtį. Apibūdinkite SO 3 prigimtį. Kas susidaro, tirpstant tokiems oksidams vandenyje?
Kūrybinė užduotis Sudarykite schemas, paveikslėlius, diagramas apie H 2 SO 4 panaudojimo sritis. Sėkmės darbe!
- Slides: 20