Question

圖1-1是現今常規的生產發煙硫酸和硫酸的流程簡圖。試回答：

圖1-1

（1）在①處投入的液態原料是什么？_______________________

（2）在②處發生1 500 ℃的不完全燃燒，即先混入少量的干燥空氣，然后再在③處于700 ℃下再發生繼續燃燒。為何這種燃燒方式對環境保護是有利的？_______________________

（3）在④處SO₂被催化氧化成SO₃，為使SO₃的產率高，該處應取等溫過程還是絕熱過程為宜？_____________________________________________________________________

（4）為何二次催化爐⑦是必需的？_______________________

（5）⑤處的氣體混合物主要是N₂和SO₃，為什么氣體混合物通過吸收塔⑥后不立即通入二次催化爐？

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Answer 1

思路解析：先思考一下，在①處投入原料是什么？由于它是一種液態的原料，不可能是硫鐵礦，生產硫酸還可以以硫為原料，硫的熔點不是很高，可在加熱時形成液體。液態硫的溫度較高，與空氣混合后反應生成SO₂，如在靠近進口處有大量的空氣，會產生大量的SO₂，逸散到空氣中，對空氣造成污染。SO₂的催化氧化過程是一個氣體體積減小、放熱的可逆反應，升溫不利于提高SO₃的產率，因此在④處可采用等溫過程�？赡娣磻�的特點是轉化率不可能達到100%，二次催化爐⑦是必需的，可將未反應的SO₂繼續反應氧化，使原料的利用率提高。在吸收塔⑥處中SO₃被濃硫酸吸收，由于SO₃的濃度大，主要得到120%—130%發煙硫酸。一部分未被吸收的SO₃進入下一個吸收塔，得到99%的硫酸。通過兩次吸收后，SO₃幾乎被完全吸收。

答案：（1）硫磺。

（2）如在靠近進口處有大量的空氣，會產生大量的SO₂，逸散到空氣中，對空氣造成污染。

（3）采用等溫過程。

（4）可使原料的利用率提高。

（5）通過兩次吸收后，SO₃幾乎被完全吸收。