Question

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ll％、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。

Answer 1

(1) 4FeS₂ + 11O₂2Fe₂O₃ + 8SO₂
(2) 除尘；洗涤；催化剂容易中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响。
(3)不选B点，因为压强越大对设备的投资大，消耗的动能大；SO₂原料的转化率在1个大气压下的转化率已是97%左右,再提高压强，SO₂的转化率提高的余地很小，所以采用1个大气压。不选择C点，因为温度越低，SO₂转化率虽然更高，但催化剂的催化作用受影响，4500C时，催化剂的催化效率最高。故不选C点。
(4) 充分利用反应放出的热量，预热原料气体；上层反应气经热交换器温度降到400℃~500℃进入下层使反应更加完全