《工业分析》课件—12化工产品分析.ppt

1l学习指南学习指南l1.了解化工产品的分类、分析项目和分析方了解化工产品的分类、分析项目和分析方法l2.理解硫酸、烧碱和乙酸乙酯的生产工艺过理解硫酸、烧碱和乙酸乙酯的生产工艺过程l3.掌握硫酸、烧碱和乙酸乙酯等化工产品的掌握硫酸、烧碱和乙酸乙酯等化工产品的分析方法分析方法 第第12章章 化工产品分析化工产品分析212.1.1 12.1.1 基础知识基础知识12.1.2 12.1.2 化工产品分析方法化工产品分析方法12.1 12.1 概概 述述3 1.化工产品分类化工产品分类 (1)无机化工产品无机化工产品 无机化工产品主要包括无机酸、氯碱、化肥和无机化工产品主要包括无机酸、氯碱、化肥和无机盐等无机盐等 无机酸包括硫酸、硝酸、盐酸、磷酸及硼酸等；无机酸包括硫酸、硝酸、盐酸、磷酸及硼酸等； 氯碱包括烧碱、氯气、漂白粉以及纯碱等；氯碱包括烧碱、氯气、漂白粉以及纯碱等； 化肥包括氮肥、磷肥、钾肥及复合肥料等；化肥包括氮肥、磷肥、钾肥及复合肥料等； 无机盐包括氯化物、硝酸盐、磷酸盐、钠盐和无机盐包括氯化物、硝酸盐、磷酸盐、钠盐和钾盐以及各种金属氧化物钾盐以及各种金属氧化物 其中硫酸、硝酸、盐酸、纯碱、烧碱、合成氨其中硫酸、硝酸、盐酸、纯碱、烧碱、合成氨等属于基本化工原料，其年产量一定程度上反映一等属于基本化工原料，其年产量一定程度上反映一个国家的化学工业发展水平。

个国家的化学工业发展水平 12.1.1基础知识基础知识4 1.化工产品分类化工产品分类 (2)有机化工产品有机化工产品 有机化工产品通常按官能团的不同，分为不饱和有机化工产品通常按官能团的不同，分为不饱和化合物化合物(如烯烃、炔烃、芳香烃如烯烃、炔烃、芳香烃)、羟基化合物、羟基化合物(如醇、如醇、酚酚)、烷氧基化合物、烷氧基化合物(如醚如醚)、羰基化合物、羰基化合物(如醛、酮、如醛、酮、醌醌)、羧基及其衍生物、羧基及其衍生物(如羧酸、酸酐、酯、酰胺如羧酸、酸酐、酯、酰胺)、糖类等 有机化工产品是生产塑料、合成纤维、合成橡胶、有机化工产品是生产塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、合成洗涤剂、溶剂、油漆等的主要原料，一农药、合成洗涤剂、溶剂、油漆等的主要原料，一般来讲，有机化工产品产量大的国家，化工生产技般来讲，有机化工产品产量大的国家，化工生产技术也处于领先地位术也处于领先地位 12.1.1基础知识基础知识5 2.化工产品分析内容化工产品分析内容 化工产品分析一般可分为原材料分析、中间产品化工产品分析一般可分为原材料分析、中间产品分析、产品和副产品分析等分析、产品和副产品分析等 (1)原材料分析原材料分析 原材料是指企业生产加工的对象原材料是指企业生产加工的对象,可以是原始的矿可以是原始的矿产物产物,也可以是其它企业的产品。

也可以是其它企业的产品 对以原始矿产物作为原材料的分析对以原始矿产物作为原材料的分析,主要是测定原主要是测定原材料的主要成分是否符合生产的要求，是否含有影材料的主要成分是否符合生产的要求，是否含有影响生产工艺的有害物质等，各原材料的分析通常采响生产工艺的有害物质等，各原材料的分析通常采用标准方法进行检验用标准方法进行检验 用其它企业的产品作为原材料，其质量指标应符用其它企业的产品作为原材料，其质量指标应符合相关标准的规定，其检验方法也应按照相关技术合相关标准的规定，其检验方法也应按照相关技术标准进行分析检验标准进行分析检验 12.1.1基础知识基础知识6 2.化工产品分析内容化工产品分析内容 (2)中间控制分析中间控制分析 对中间产品一般没有质量指标的限制，只要求对中间产品一般没有质量指标的限制，只要求符合生产工艺的要求符合生产工艺的要求 中间产品的分析在化工行业中称为中间控制分中间产品的分析在化工行业中称为中间控制分析中间控制分析对分析结果的精度要求相对较低，析中间控制分析对分析结果的精度要求相对较低，但对分析的速度要求比较高但对分析的速度要求比较高 中间控制分析一般采用快速分析法进行，现代中间控制分析一般采用快速分析法进行，现代化的化工企业更多的是采用自动分析仪器完成，通化的化工企业更多的是采用自动分析仪器完成，通过网络系统和计算机处理系统，将分析控制点获得过网络系统和计算机处理系统，将分析控制点获得的数据发送到控制中心，自动调整工艺条件和参数，的数据发送到控制中心，自动调整工艺条件和参数，完成自动化生产。

完成自动化生产 12.1.1基础知识基础知识7 2.化工产品分析内容化工产品分析内容 (3)产品质量分析产品质量分析 产品质量应该符合生产企业所采用国家或行业等技术标产品质量应该符合生产企业所采用国家或行业等技术标准的规定，否则就是不合格品准的规定，否则就是不合格品 产品质量分析是对产品中各个指标进行分析测定产品质量分析是对产品中各个指标进行分析测定 一是对主成分进行检验，二是对杂质含量、外观和物理一是对主成分进行检验，二是对杂质含量、外观和物理性能指标进行检验对主成分分析而言，性能指标进行检验对主成分分析而言， 采用标准分析法进行分析测定，精确度要求比较高；对采用标准分析法进行分析测定，精确度要求比较高；对杂质分析而言，因其含量较低，一般进行限量分析杂质分析而言，因其含量较低，一般进行限量分析 杂质含量、外观和物理性能指标和主成分含量具有同样杂质含量、外观和物理性能指标和主成分含量具有同样重要的作用，即使主成分含量达到标准规定的要求，但只要重要的作用，即使主成分含量达到标准规定的要求，但只要有一项杂质含量不能达到标准规定的要求，产品同样不合格有一项杂质含量不能达到标准规定的要求，产品同样不合格。

12.1.2化工产品分析方法化工产品分析方法8 化化工工产产品品应应符符合合产产品品采采用用标标准准中中相相应应规规格格和和要要求求的的各各项项指指标标，如如外外观观、颜颜色色、粒粒度度、粘粘度度、杂杂质质等等，产品的质量通常以纯度或浓度来表示产品的质量通常以纯度或浓度来表示 有有机机化化工工产产品品的的检检验验项项目目，除除主主要要成成分分和和杂杂质质的的含量外，还有物理常数方面的项目含量外，还有物理常数方面的项目 杂杂质质项项目目一一般般有有水水分分、游游离离酸酸或或碱碱、不不挥挥发发物物或或灼烧残渣、无机盐或金属等灼烧残渣、无机盐或金属等 物物理理常常数数方方面面的的项项目目有有馏馏程程、熔熔点点或或凝凝固固点点、密密度、溶解度、色度或透明度等度、溶解度、色度或透明度等 12.1.1基础知识基础知识9 化化工工产产品品分分析析方方法法按按测测定定原原理理不不同同，可可分分为为化化学学分析法和仪器分析法分析法和仪器分析法 化化学学分分析析法法是是以以化化学学反反应应为为基基础础的的分分析析方方法法，它它分分为为滴滴定定分分析析法法和和称称量量分分析析法法，化化学学分分析析法法是是化化工工产产品品分分析析中中较较为为完完善善的的一一种种常常规规分分析析方方法法，常常用用于于产品的常量及半微量的分析检验。

产品的常量及半微量的分析检验 仪仪器器分分析析法法是是借借助助仪仪器器测测量量产产品品的的物物理理或或物物理理化化学性质，以求出待测组分含量的分析方法学性质，以求出待测组分含量的分析方法 仪仪器器分分析析法法具具有有快快速速、准准确确等等优优点点，常常用用在在产产品品的半微量和微量的测定的半微量和微量的测定 12.1.1基础知识基础知识10 化化工工产产品品分分析析方方法法按按生生产产要要求求的的不不同同，可可分分为为快快速分析法和标准分析法速分析法和标准分析法 快快速速分分析析法法是是适适应应生生产产要要求求，通通过过简简化化操操作作步步骤骤、提提高高反反应应速速度度而而出出现现的的一一类类新新型型分分析析方方法法它它具具有有快速、准确、简便和价廉的特点快速、准确、简便和价廉的特点 标标准准分分析析法法是是依依据据相相关关标标准准，对对产产品品进进行行鉴鉴定定分分析析、仲仲裁裁分分析析和和校校验验分分析析的的一一种种方方法法它它具具有有准准确确度高，完成分析时间长的特点度高，完成分析时间长的特点 12.1.1基础知识基础知识1112.2.1 硫酸的生产工艺硫酸的生产工艺12.2.2 矿石和炉渣分析矿石和炉渣分析12.2.3 净化气、转化气和尾气分析净化气、转化气和尾气分析12.2.4 产品分析产品分析 12.2 硫酸生产过程分析硫酸生产过程分析12 硫酸是化学工业中重要的产品之一，是许多工业的重要硫酸是化学工业中重要的产品之一，是许多工业的重要原料、辅助原料或材料，在国民经济中占有重要地位，广原料、辅助原料或材料，在国民经济中占有重要地位，广泛应用于化肥，合成纤维、军工、冶金、石油化工和医药泛应用于化肥，合成纤维、军工、冶金、石油化工和医药工业等重要部门。

工业等重要部门 硫酸的生产是以含硫矿物质为原料，经过焙烧，反应生硫酸的生产是以含硫矿物质为原料，经过焙烧，反应生成含二氧化硫的气体成含二氧化硫的气体 硫铁矿为原料：硫铁矿为原料：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 硫磺为原料：硫磺为原料：S+O2=SO2 石膏为原料：石膏为原料：2CaSO4+C=2CaO+2SO2+CO2 含二氧化硫的气体净化后再用不同的工艺处理含二氧化硫的气体净化后再用不同的工艺处理(例如接触例如接触法、硝化法等法、硝化法等)，将二氧化硫氧化为三氧化硫然后用浓硫，将二氧化硫氧化为三氧化硫然后用浓硫酸吸收三氧化硫而制得不同浓度的成品硫酸酸吸收三氧化硫而制得不同浓度的成品硫酸 目前硫酸的生产主要是采用钒触媒接触法目前硫酸的生产主要是采用钒触媒接触法 12.2.1硫酸的生产工艺硫酸的生产工艺13 硫硫铁铁矿矿和和炉炉渣渣中中的的硫硫，对对硫硫酸酸生生产产有有实实际际意意义义的，可以燃烧生成二氧化硫的部分，即有效硫的，可以燃烧生成二氧化硫的部分，即有效硫 另另一一部部分分硫硫以以硫硫酸酸盐盐状状态态存存在在，在在焙焙烧烧条条件件下下，不能生成二氧化硫不能生成二氧化硫。

有效硫与硫酸盐中硫之和称为总硫有效硫与硫酸盐中硫之和称为总硫 在硫酸生产的分析检验中，主要测定有效硫在硫酸生产的分析检验中，主要测定有效硫 矿矿石石中中的的有有效效硫硫在在焙焙烧烧过过程程中中，可可能能有有一一部部分分转转变变为为硫硫酸酸盐盐，以以致致烧烧出出率率的的计计算算结结果果发发生生偏偏差差，所所以有时也要求测定总硫以有时也要求测定总硫 12.2.2 矿石和炉渣分析矿石和炉渣分析14 1有效硫的测定有效硫的测定 (1) 方法原理方法原理 硫铁矿和炉渣中有效硫含量的测定，通常都采用硫铁矿和炉渣中有效硫含量的测定，通常都采用气体吸收容量滴定法方法原理是，使矿石或炉渣气体吸收容量滴定法方法原理是，使矿石或炉渣在不断通入空气流的燃烧炉中燃烧，在不断通入空气流的燃烧炉中燃烧，FeS2被氧化分被氧化分解，硫生成二氧化硫逸出，用过氧化氢溶液吸收二解，硫生成二氧化硫逸出，用过氧化氢溶液吸收二氧化硫并氧化为硫酸，然后，用氢氧化钠标准溶液氧化硫并氧化为硫酸，然后，用氢氧化钠标准溶液滴定生成的硫酸，由氢氧化钠标准溶液的消耗量计滴定生成的硫酸，由氢氧化钠标准溶液的消耗量计算有效硫含量算有效硫含量 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 SO2+H2O2=H2SO4 H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 12.2.2 矿石和炉渣分析矿石和炉渣分析1512.2.2 矿石和炉渣分析矿石和炉渣分析l 1有效硫的测定有效硫的测定l (2)方法讨论l 空气中的酸性气体会使测定结果偏高，应用烧碱石棉将空气净化。

l 试样粒度、燃烧温度及燃烧时间、气流速度等影响测定结果，应按规定严格执行l 反应中生成的硫酸，应及时用氢氧化钠标准溶液滴定，以免影响吸收效果l 用碘标准溶液作吸收剂时，因试样燃烧时产生的高温气体会使碘挥发，导致测定结果偏高，因此不能。