Урок-ролевая игра "Строительство сернокислого завода в Орехово-Борисово"

Разделы: Химия, Конкурс «Презентация к уроку»


Презентации к уроку

Загрузить презентацию (726,9 кБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Загрузить презентацию (2,2 МБ)

Загрузить презентацию (883,8 кБ)

Загрузить презентацию (164,6 кБ)

Загрузить презентацию (404,1 кБ)

Загрузить презентацию (819,4 кБ)


Уважаемые дамы и господа!

Мы сегодня собрались на заседание департамента ЮАО, целью которого является обсуждение необходимости строительства завода по производству серной кислоты в нашем районе. На это заседание мы пригласили: заместителя министра химической промышленности, представителей завода и санитарно-эпидемиологической службы, жителей района Орехово-Борисово Южное и хотели бы обсудить вопросы, связанные как с положительными, так и с отрицательными моментами при строительстве и эксплуатации сернокислого завода.

При обсуждении прошу соблюдать следующий регламент: на выступления 3-4 минуты, вопросы к докладчику сразу после выступления, прения 2-3 минуты. Закончить собрание за 45 минут.

Кто за данный регламент? Прошу голосовать. За..., против..., воздержались... Утверждаем принятый регламент.

Слово для выступления имеет заместитель Министра химической промышленности (Ф.И.О.)_____________, который расскажет, почему возникла необходимость строительства нового сернокислого завода.

(выступление зам.Министра хим. пром., в сопровождении презентации №1)

Заместитель министра химической промышленности ___________________(ученик 1)

Презентация №1

Серная кислота является хлебом промышленности. Нет такой области народного хозяйства, где бы ни использовалась серная кислота:

Серную кислоту применяют:

- в производстве красителей;

- в производстве лаков и красок;

- в производстве минеральных удобрений;

- в производстве минеральных солей;

- в производстве минеральных кислот;

- в производстве нефтепродуктов;

- в производстве химических волокон;

- в производстве взрывчатых веществ;

- в производстве металлов;

- в производстве пластмасс:

Трудно найти такую область народного хозяйства где бы ни применялась серная кислота.

Так как серная кислота находит такое широкое применение, то её надо производить в масштабах страны больше и дешевле.

Учитель: Какие есть вопросы к Министру?

Директор завода (Ф.И.О.)_______________ расскажет нам, почему выбран именно наш район для строительства завода?

(выступление директора завода, в сопровождении презентации №2)

Директор завода ______________________(ученик №2)

При выборе места строительства завода мы учитывали следующие факты:

1. Орехово-Борисово является спальным районом. Это значит, что жители вынуждены выезжать к месту работы, так как в районе мало предприятий, и возвращаться вечером домой. Строительство завода предоставит несколько тысяч новых рабочих мест. Кроме этого мы снимем нагрузку с общественного транспорта – место работы в шаговой доступности, а меньше транспорта, меньше загрязнения окружающей среды.

2. Рядом с местом строительства завода железная дорога Курского направления и автомобильные дороги Каширское шоссе и МКАД, что позволит подвозить сырье и увозить продукцию завода.

3. Рядом Царицынские и Борисовские пруды, которые обеспечат завод необходимой водой.

4. Рядом находятся заводы в Капотне и г. Видное, где можно забирать серосодержащие отходы. Их отходы: сера с нефтеперерабатывающего и оксиды серы с коксогазового заводов, нам послужат сырьем для производства серной кислоты. Это позволит скооперировать производства кокса, нефти и серной кислоты, и сделать их безотходными. Что в итоге улучшит экологию района.

5. Кроме этого, строительство завода предполагает развитие инфраструктуры: строительство поликлиники, детских садов, школы и техникума для подготовки специалистов для нашего предприятия, спортивных площадок. Это привлечет молодежь, что улучшит криминогенную обстановку в районе.

6. Теплота, получаемая в печи кипящего слоя, может использоваться для обогрева микрорайона.

Учитель: Какие есть вопросы к директору?

Заместитель директора по снабжению (Ф.И.О.)______________ расскажет нам, какое сырье используется для производства серной кислоты.

(выступление зам. дир. по снабжению, в сопровождении презентации №3)

Заместитель директора по снабжению _____________________(ученик №3).

Основным сырьем для производства серной кислоты является пирит (серный колчедан) FeS2. Месторождения его на территории России на Урале, Кавказе, Алтае и в Воронежской области. Руду добывают открытым способом. На обогатительном комбинате её измельчают и отделяют от пустой породы.

Конечно, наилучшим сырьем являлась бы самородная сера, так как это было бы безотходное производство, но её месторождения незначительны, и после развала СССР, они остались на территории Украины.

Сырьем для серной кислоты служат руды цветных металлов. Но основным в этом процессе является получение металлов, а побочным продуктом в этих производствах является оксид серы, который используют для получения серной кислоты. Рядом с заводом, строится цех, для сернокислого производства.

Также можно использовать любое серосодержащее сырье. Даже вулканические газы, но сложность состоит в том, что надо построить завод у подножья вулкана, и на гору провести трубу, для сбора вулканических газов. Неизвестно когда этот вулкан начнет активную фазу извержения.

По этим причинам, основным сырьем является пирит.

Учитель: Какие есть вопросы к докладчику?

Слово предоставляется химику (Ф.И.О.)________________, который расскажет нам как из пирита можно получить серную кислоту.

(выступление химика, в сопровождении презентации №4)

Химик_____________________(ученик №4).

Как уже сказали, основным сырьем для производства серной кислоты является пирит FeS2. Получить из него серную кислоту можно в три стадии.

Первая стадия: обжиг пирита.

При горении пирита образуется оксид железа III и оксид серы IV по уравнению реакции:

4 FeS2 + 11 O2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2 + Q

Эта реакция необратимая, экзотермическая (выделяется большое количество теплоты),

Вторая стадия: окисление оксида серы IV в оксид серы VI.

Полученный в первой реакции оксид серы IV окисляются кислородом воздуха в оксид серы VI:

2 SO2 + O2 = 2 SO3 + Q

Эта реакция обратимая, каталитическая (катализатор V2O5 оксид ванадия+5), экзотермическая. Для смещения химического равновесия необходимо понижать температуру. Но сильно снижая температуру, мы уменьшим скорость реакции – значит нужно поддерживать оптимальную температуру 450 -550 градусов. Также , увеличивать концентрацию исходных веществ, повышать давление. Катализатор увеличивает скорость как прямой, так и обратной реакции. Но мы смещаем равновесие в сторону продукта реакции, и катализатор будет увеличивать скорость прямой реакции больше, чем обратной.

Третья стадия: гидротация оксида серы VI .

При взаимодействии оксида серы с водой образуется серная кислота:

SO3 + Н2O = Н2SO4 + Q

О том, как эти процессы реализуются на практике, вам расскажут технологи завода.

Учитель: Какие есть вопросы к докладчику?

Слово предоставляется технологам завода (Ф.И.О.)__________ , которые расскажут Вам, в каких аппаратах из пирита получают серную кислоту.

 

(выступление технолога 1,2,3, в сопровождении презентации №5)

Технолог №1 _______________(ученик №5).

Подготовленное сырье поступает в печь для обжига:

- руда обогащена (отделена от пустой породы)

- крупные частицы дробят, мелкие частицы спекают до размеров 3-4 см.

Снизу в печь под давлением подается воздух, обогащенный кислородом. Давление рассчитано таким образом, что частицы пирита находятся “во взвешенном” состоянии. Так частицы омываются воздухом со всех сторон, и полнее происходит их обжиг.

Для поддержания оптимальной температуры 800?С, через печь пропускают по трубам воду. Она охлаждает реакционную смесь, а образовавшийся водяной пар используют на отопление жилья целого поселка.

В результате реакции, образующийся оксид серы IV, из печи идет на очистку и сушку, а потом на дальнейшую переработку.

Технолог №2 _____________________(ученик №6).

Полученный оксид серы IV после очистки и сушки поступает в теплообменник. Газ после очистки остыл, а оптимальная температура второй стадии 450 - 550?С. Газ оксид серы VI, который образуется в контактном аппарате в результате реакции с более высокой температурой. Поэтому в теплообменнике газ, который выходит из контактного аппарата SO3, нагревает газ, который поступает в него SO2.

В контактном аппарате нагретый оксид серы IV окисляется в оксид серы VI. Под действием катализатора оксида ванадия V2O5. Так как окисление происходит не полностью, то контактный аппарат состоит из нескольких полок с катализатором. Тем самым достигается более полное окисление.

Технолог № 3 _________________________(ученик №7).

Из контактного аппарата оксид серы VI поступает в поглотительную башню.

При взаимодействии SO3 с Н2О образуется сернокислый туман, который долго не оседает, а когда воду заменяют на концентрированную серную кислоту, то тумана не образуется. Серный ангидрит хорошо растворяется в серной кислоте и образуется олеум SO3 ? Н2SO4.

В данной реакции осуществляется метод противотока – оксид серы поступает в башню снизу, а серная кислота – сверху. Реагенты двигаются на встречу друг другу. Для увеличения площади поверхности соприкосновения поглотительная башня заполнена керамическими кольцами.

Учитель: Какие есть вопросы к технологам завода?

Мы пригласили на наше собрание представителя СЭС (Ф.И.О.)________________, который нам расскажет об экологической обстановке в ЮАО.

(выступление представителя СЭС, в сопровождении презентации №6)

Представитель СЭС ___________________(ученик №8).

Основным источником до 80 % загрязнения окружающей среды в Орехово-Борисово является автотранспорт. Еще до 16 % - это промышленные предприятия: нефтеперерабатывающий завод в Капотне, коксогазовый завод в г. Видное, завод “Полиметаллов”, фабрики “Дукат” и им. Муханова, кроме этого мусоросжигательные заводы в Бирюлево и Кожухово.

Избыточное содержание в воздухе аммиака, формальдегида и фенола приводит к развитию болезней дыхательных путей: аллергии, астмы, бронхита.

Вещества в сернокислом производстве – оксиды серы IVи VI, в воздухе способны с водой образовывать сернистую и серную кислоты, и выпадать кислотными дождями. Также необходимо ужесточить контроль за сточными водами.

О соблюдении мер безопасности на заводе Вам расскажет инженер по технике безопасности (Ф.И.О.) __________________________________.

(выступление инженера по ТБ)

Инженер по технике безопасности _____________________(ученик№ 9).

Здравствуйте. Я расскажу вам о наиболее волнующих вопросах – вопросах безопасности. Прежде всего, могу заверить вас, что наш завод отвечает всем международным требованиям безопасности предприятий подобного рода.

Для обеспечения безопасности нашего предприятия на нашем заводе введены строгие правила техники безопасности, и создана комиссия для контроля их соблюдения.

Производство серной кислоты связано с выделение сернокислотных газов. На нашем заводе применяется принцип герметизации оборудования и создания газоочистительных установок. Чтобы избежать отравления окружающей среды этими газами, в заводских помещениях проходит регулярный контроль содержания газов в воздухе, и сточных вод. Хочется отметить, что этот процесс на нашем заводе этот процесс осуществляется автоматически с максимальной точностью.

Во избежание чрезвычайных ситуаций на заводе будут работать только высококвалифицированные рабочие. Вы спросите, откуда мы будем их брать? А я отвечу вам – мы создаем школу с углубленным изучением химии и химический техникум или университет, после окончания которых, к нам будут идти на работу профессионально подготовленные молодые специалисты.

Основная цель работы наших служб – это соблюдение правил безопасности на предприятии и забота об охране окружающей среды.

Учитель: Наверняка у Вас есть вопросы по безопасности завода?

Есть ли желающие выступить в прениях? Пожалуйста...

В конце собрания подведем итог. Сумели ли представители завода убедить жителей района в необходимости строительства сернокислого завода в Орехово-Борисово. Кто за строительство завода? Кто против?

В конце урока учитель подводит итоги урока: Сегодня “представители завода” подготовили и рассказали Вам, как получают серную кислоту в промышленности, где её используют в народном хозяйстве. “Жители” -смогли аргументировано, используя свои знания, полученные на уроках химии отстаивать свою точку зрения, влиять на решения государственных задач.