Question

为了除去工业废气中的SO₂，某工厂采用下列措施：将经过初步处理的含有0.2%的SO₂和10%的O₂(均为体积分数)的废气，在400℃时，废气以5 m³/h的速度通过V₂O₅催化剂层后与20 L/h速度的NH₃混合喷水。此时气体温度由800℃降至200℃,在热的结晶装置中得到(NH₄)₂SO₄晶体(气体体积已折算成标准状态)。仔细阅读上文，回答问题：

(1)按反应理论值，SO₂和O₂的物质的量之比为2∶1,经过初步处理的废气中，SO₂与O₂的物质的量的比值为_________________，采用这样比值的原因是_________________。

(2)由计算说明为什么废气以5 m³/h速度与20 L/h速率的NH₃混合？

Answer 1

(1)1∶50  增大O₂的浓度，提高SO₂的转化率

(2)v(NH₃)∶v(SO₂)=2∶1时,SO₂可全部转化为(NH₄)₂SO₄。

解析:

(1)废气中含SO₂ 0.2%,O₂ 10%(体积分数)，则相当于体积比2∶100，即1∶50，采用这样比值的原因是增大O₂的浓度，提高了SO₂的转化率。

(2)废气中每小时排放SO₂为：

1000 L/m³×5 m³/h×0.2%=10 L/h

氨气与SO₂气体的速度比值为：v(NH₃)∶v(SO₂)=2∶1,则NH₃与SO₂完全转化为(NH₄)₂SO₄。