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二氧化硫化学式

二氧化硫化学式

二氧化硫化学式范文第1篇

(1)能准确表述接触法制硫酸的三个重要阶段、反应原理及主要设备的名称、构造和作用。

(2)能说明黄铁矿锻烧前粉碎的原因,通入强大空气流的目的、炉气净化的原因和方法。

(3)能说明热交换器怎样进行热交换,吸收塔怎样吸收三氧化硫的。

(4)能解释和说明加快和充分吸收三氧化硫的措施。

(5)能说出二氧化硫在大气中的危害、酸雨的成因及大气污染的主要来源。

(6)能说出环境污染的主要方面及防止污染的一些措施,增强环境意识作环境保护的宣传者、行动者。

(7)能通过本节的学习,说明工业生产中加快反应,提高原料利用率,节约能源及环境保护的一些措施和方法。

(8)掌握多步反应计算题的简单解法即关系式法。

教学重点接触法制硫酸的化学反应原理,环境污染的危害及环境保护的重要性。

教学难点主要设备的构造和物料流动的方式、有关的化工生产原理。

教学过程

[投影]学习目标即教学目标

[叙述引入]同学们,我们初中学习过硫酸的知识,硫酸是化学工业中最重要的产品之一。它在工农业生产、科学实验和国防建设中,具有十分广泛的用途。

[投影]硫酸可以用来制化肥,如磷肥、氮肥等。可以在金属加工和金属制品电镀以前,除去金属表面的氧化物膜,可以制取许多有实用价值的硫酸盐,如硫酸铜、硫酸亚铁等,还可用于精炼石油,制造炸药、农药、染料等,实验室中常用作干燥剂。

[设疑引入]硫酸有那么多用途,工业上是如何生产的呢?请同学们根据所学过的硫及其氧化物知识,讨论生产硫酸的原理。

[说明]许多同学想到用硫燃烧生成二氧化硫,这固然是一种方法,但根据我国资源情况,实际生产中通常用燃烧黄铁矿的方法来制取二氧化硫,二氧化硫转化为三氧化硫,是在接触室内进行的,因此,称为接触法制硫酸。

[投影板书]课题、标题及原理

[衔接过渡]接触法制硫酸分三个阶段,第一阶段是二氧化硫的制取和净化,第二阶段是二氧化硫氧化成三氧化硫,第三阶段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成,我们看到一阶段。

[投影板书]第一阶段及反应原理

[讲述]分析讲述黄铁矿燃烧反应的方程式,交代配平方法(奇偶法)

[出示模型]讲解沸腾炉的构造。

[动画显示]沸腾炉内物料进出方式

[投影]思考讨论

1.焙烧黄铁矿的炉子为什么叫沸腾炉?黄铁矿为什么要粉碎?为什么通入强大的空气流?燃烧黄铁矿为什么不要多加燃料?

2.为什么通入接触室的混全气体必须净化?怎样净化?净化后气体成分是什么?

[强调讲述]黄铁矿燃烧反应是放热的,故燃烧的黄铁矿不需要多加燃料,扩大反应物的接触面,通入强大的空气流可以加快反应,提高原料利用率,这种方法常用于工业生产中。

[衔接过渡]被净化后的炉气主要成分是二氧化硫、氧气和氮气,常温下较难转化为三氧化硫,加热到400~500℃,在催化剂的作用下,能较快地转化为三氧化硫,请写出反应方程式,说明反应特点。

[投影板书]第二阶段及有关反应原理

[反馈矫正]根据学生讨论情况,说明书写方程式,注意事项,交代清楚反应的特点,说明高温和使用催化剂可以加快反应,缩短生产时间,提高效率。

[动画显示]气体流向。

[投影]填空

3.接触室中热交换气的作用是_______________________________________________

4.从接触室出来的气体成分是_________,原因是_____________________________

[强调讲述]热交换气中冷热气体的流向是相反的,冷的气体(SO2、O2、N2)被预热,而热的气体(SO3、SO2、O2、N2)被冷却,这种方式能够节约能源,在工业生产中广泛采用。

二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应是可逆反应,因此从接触室出来的气体为三氧化硫、二氧化硫、氧气和氮气的混合气。

[衔接过渡]从接触室内出来的混合气体,通入吸收塔内,三氧化硫被吸收转化为硫酸,该阶段称为三氧化硫的吸收和硫酸的生成。

[投影板书]第三阶段及反应原理

[投影]5.吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸而用98.3%的浓硫酸?浓硫酸为什么必须从塔顶喷下?

[讲解]三氧化硫与水反应,放出大量的热,用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸雾,酸雾的形成不利于气体三氧化硫被进一步吸收,吸收速度慢,且吸收不完全,98.3%的浓硫酸从塔顶淋下,气体由下往上,流向相反,充分接触,吸收更完全,由此看来工业生产上特别重视生产的速度及原料的利用率。

[出示模型]讲解吸收塔构造。

[动画显示]三氧化硫的吸收过程。

[总结归纳、动画显示]设备流程、生产流程。

[投影]6.接触法制硫酸分几个阶段?有几个重要反应?几种典型设备?几种净化方式?几个地方运用逆流原理?几个地方采用了加快反应的措施?几个地方采用了充分利用原料的措施?

[归纳讲述]同学们,我们通过接触法制硫酸的学习,了解了工业制硫酸的原理,但这还是不够的,工业生产中还有很多问题要处理,例如,如何提高原料的利用率,如何加快反应的进程,如何节约能源降低成本,如何保护环境,防止污染等等,这些都是工业生产中的实际问题,应该引起同学们的注意。

[投影]练习题:燃烧1吨含二硫化亚铁90%的黄铁矿,在理论上能生产多吨98%的硫酸(设有1.5%的硫留在炉渣里)?

[试题分析]本题考查化学运算技能,同学们常用的方法是分步计算法,根据方程式先求出二氧化亚铁的质量,再求二氧化硫和三氧化硫的质量,最后求出硫酸的质量,但这种方法要求的量太多、太麻烦,题目中只要求求出硫酸的质量,因此可以直接找到起始物质与最终产物硫酸的关系式求解。

解析:由工业生产硫酸的反应方程式可得下列关系式:

设:能生成98%的硫酸x吨

FeS22SO22SO32H2SO4

1202×98

1t×90%×(1-1.5%)xt×98%

x=1.478

这种计算方法叫关系式法,即根据多个有联系的方程式计算时,可以依据方程式式找到各物质之间量的关系式,直接计算求解。

[设疑过渡]从吸收塔出来的气体叫尾气,其成分是什么?能否直接排入大气?另外,黄铁矿燃烧后的矿渣能否弃置,这是我们研究的另一重点内容,即环境保护。

[分析讲述]矿渣弃置堆放既占地又污染环境,还会造成资源的浪费,矿渣的主要成分是三氧化二铁,可以用来炼铁,变废为宝,吸收塔出来的气体是氧气、氮气和少量的二氧化硫,直接排入大气会造成环境污染,必需净化处理,通常用碱液吸收。

[设疑深入]二氧化硫污染环境到底会造成什么样的危害呢?

[投影]7.二氧化硫对环境造成什么危害?酸雨怎样形成的?有何危害?大气污染的主要来源是什么?如何消除大气污染?

8.环境污染分为哪几类?工业三废包含哪几方面?防止和消除环境污染的根本途径是什么?

[投影]环境污染的分类

环境污染

大气

水工业三废(废气、废水、废渣)

土壤农药、化肥及生活用品

食品自然资源的不合理开发利用

……

[播音]录音资料1:环境污染的危害

录音资料2:环境政策

录音资料3:环境的治理及保护

[播放]录像资料1:环境污染的危害

录像资料2:环境的治理及保护

[强调指出]我们每位同学都要做环境的坚定保护者,从我做起,从小事做起,从现在做起,注意环境保护的宣传,坚信,环境问题必将随着科学技术的进一步发展,而得到人类有效的解决,那时,祖国的天空会更蓝,河流会更清。

二氧化硫化学式范文第2篇

本节是典型的元素化合物知识,有实验,与生活、环境联系广泛,学生学习兴趣高。本节教材主要讲述了两方面问题:一是二氧化硫的性质,二是环境问题。在讲述二氧化硫的性质时,主要突出硫元素化合价变化的主线:,关于环境污染问题,突出其危害。

教学目的与要求:

1、使学生了解二氧化硫的物理性质和用途;

2、使学生掌握二氧化硫的化学性质;

3、使学生了解二氧化硫对空气的污染和防止污染。

教学重点:二氧化硫的化学性质

教学难点:二氧化硫的化学性质

教学方法:实验演示法、讲述法、比较发现法、探究与体验法

教学用具:实验用品

课型:新课

课时:2(以化合价为主线探究硫元素及化合物的性质)

教学内容:

第一课时

新课的准备:

1、硫元素的主要的化合价有哪些?有哪些代表物质?

2、硫的单质有哪些化学性质?(与金属反应、与氢气反应、与氧气反应)

3、二氧化硫有哪些性质与用途,它给人娄带来哪些危害?

新课进行:

第二节二氧化硫

一、二氧化硫的性质

1、物理性质

无色、有剌激性气味的气体,有毒、易液化(mp:-10℃),易溶于水(S=40),密度比空气大。

2、化学性质

①与水反应——实验:二氧化硫溶于水实验

二氧化硫水溶液呈红色——溶液呈酸性:SO2+H2OH2SO3

复习可逆反应的概念,简介亚硫酸(H2SO3)。

②二氧化硫氧化性与还原性

分析二氧化硫中硫元素的化合价:+4,可以升高,也可以降低,表现氧化与还原两重性。

2SO2+O22SO3:还原性;(可逆反应)

SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr(使溴水或高锰酸钾溶液褪色)

SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

思考:二氧化硫能使品红溶液褪色,氯气也能使品红溶液褪色,若将它们按1:1比例混合通入品红溶液中,品红溶液也褪色吗?

SO2+2H2S=3S+2H2O

说明二氧化硫具有氧化性(分析氧化剂、还原剂,氧化产物及还原产物)

简介三氧化硫的性质:

物理性质:无色固体,mp、bp都比较低;

化学性质:与水反应,放热SO3+H2O=H2SO4,(强调工业上制取硫酸的原理:SSO2SO3H2SO4)

③二氧化硫的漂白性

实验6-2二氧化硫通入品红溶液,加热。

现象:品红褪色,加热又呈现红色,说明二氧化硫具有漂白性。

强调:二氧化硫漂白具有不稳定性、选择性,二氧化硫也具有杀菌、防腐之功效。

举例:二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品。

比较:与氯气、过氧化钠漂白有何异同?

新课的延伸:

①写出硫化钠溶液与亚硫酸钠溶液在酸性环境下发生化学反应的化学反应离子方程式,再总结一类反应的规律,共五个方面。

②离子共存判断:Cl-+ClO3-和Cl-+ClO3-+H+;S2-+SO32-和S2-+SO32-+H+。

教学小结:

①二氧化硫、三氧化硫的物理性质;②二氧化硫的化学性质(与水反应、氧化还原两重性、漂白性);③复习归中规律及其应用。

二氧化硫化学式范文第3篇

关键词:硫酸铜;氢氧化钠;溶液反应;实验探究

文章编号:1005C6629(2015)9C0039C03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 引言

硫酸铜与氢氧化钠溶液的反应是中学化学常见的反应,人教版九年级教材中就有在氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液,生成氢氧化铜,加热后分解成氧化铜的实验[1]。但从文献[2,3]中发现,硫酸铜与氢氧化钠溶液的滴加顺序不同,生成的产物也不同,只有在较小浓度的氢氧化钠溶液中滴加2%的硫酸铜溶液,或在2%的硫酸铜溶液中滴加较大浓度的氢氧化钠溶液,才能生成氢氧化铜,否则随反应物浓度不同生成碱式硫酸铜或四羟基合铜酸钠。本文依据这个原理,设计了几个探究实验。

2 探究实验一

探究实验一采用将硫酸铜溶液注入氢氧化钠溶液中的方法,探究少量硫酸铜与大量氢氧化钠反应的结果。

2.1 试剂与仪器

(1)实验试剂:12%的硫酸铜溶液、10%的氢氧化钠溶液。

(2)实验仪器:铁架台、铁夹、针筒、胶水滴管、50mL螺口瓶、试管、烧杯、酒精灯。

2.2 实验装置

在螺口瓶中加入约45mL氢氧化钠溶液。将胶水滴管与针筒连接(如图1),并吸取约5mL硫酸铜溶液。搭建铁架台,并将针筒固定在铁架台上(如图2)。

2.3 实验内容

将针筒活塞缓慢向下压,将硫酸铜溶液缓慢注入氢氧化钠溶液中。实验时室温13℃。

2.4 实验结果

随着硫酸铜溶液的注入,螺口瓶内出现蓝色固体。当硫酸铜溶液以较快速度注入时,固体颗粒较小,当硫酸铜溶液以较慢速度注入时,蓝色固体从胶水滴管口逐渐“生长”出来,并随着硫酸铜溶液的增加而增大。

盖上螺口瓶盖子,振荡数次后,蓝色沉淀颜色不变。取少量沉淀到试管中加热,蓝色沉淀很快变黑。

3 探究实验二

实验二采用将氢氧化钠溶液注入硫酸铜溶液中的方法,探究少量氢氧化钠与大量硫酸铜反应的结果。

3.1 试剂与仪器

与2.1相同。

3.2 实验装置

实验装置将实验一中氢氧化钠溶液换为硫酸铜溶液、硫酸铜溶液换为氢氧化钠溶液即可(如图3)。

3.3 实验内容

将针筒活塞缓慢向下压,将氢氧化钠溶液缓慢注入硫酸铜溶液中。实验时室温13℃。

3.4 实验结果

注入氢氧化钠溶液后,螺口瓶内出现蓝色固体。随着氢氧化钠溶液的增加,蓝色固体体积不断扩展。振荡数次后蓝色固体很快变得松散,静置后,固液分层,沉淀颗粒较细,且显现出较浅的蓝绿色(如图4)。

取少量沉淀加热至沸腾,沉淀颜色继续变浅,且由蓝绿色变为浅绿色。

4 实验结果讨论

注入反应物的顺序不同,会引起反应物浓度的不同。

实验一的反应发生时,氢氧化钠过量而硫酸铜不足量,混合生成深蓝色的氢氧化铜沉淀,振荡后结构不易松散,加热即分解为黑色氧化铜沉淀:

实验二的反应发生时,硫酸铜过量而氢氧化钠不足量,生成颜色较浅的碱式硫酸铜(实际生成的是碱式硫酸铜与氢氧化铜的复合物)沉淀,振荡后结构立即松散,加热不易分解:

4CuSO4+6NaOH=Cu4(OH)6SO4+3Na2SO4

因此,硫酸铜与氢氧化钠反应时,反应物浓度不同对生成物影响很大。

5 异常现象探究

5.1 实验一中异常现象

5.1.1 异常现象

在实验一中,如果加入的硫酸铜很少,振荡螺口瓶后,部分沉淀溶解,静置后瓶内溶液呈蓝色。

5.1.2 分析与推测

当氢氧化钠过量时,生成的氢氧化铜与氢氧化钠继续反应,生成不同于氢氧化铜与硫酸铜的新物质――四羟基合铜酸钠。

5.1.3 推测的检验

取少量蓝色溶液,加入铝粉反应,产生气体。反应结束后,蓝色溶液变为无色,瓶底和液面上出现夹杂红色的黑色固体。取出固体,加入盐酸后,红色固体不溶解,黑色固体溶解,溶液变蓝。因此,加入铝粉后生成了氧化铜和铜,原蓝色为四羟基合铜酸钠溶液。

5.2 实验二中异常现象

5.2.1 异常现象

在实验二中,绝大部分沉淀振荡后变得松散,且颜色变为浅蓝绿色,但是仍有少量亮蓝色沉淀粘在螺口瓶瓶底,且颜色不变(如图4瓶底深色固体)。在清洗螺口瓶时,发现瓶底亮蓝色沉淀较难洗去。

5.2.2 分析与推测

在实验二反应进行时,固体生成物从胶水滴管口一直延伸到瓶底。由于氢氧化钠浓度较高,密度较大,部分氢氧化钠顺着固体生成物直接落入瓶底,使瓶底形成较高浓度的氢氧化钠。这时再与硫酸铜反应,反应条件已经不是硫酸铜过量了,而可能是氢氧化钠过量。实验二中难以洗去的沉淀颜色与实验一中沉淀生成条件相似,且颜色相似,推测该沉淀为氢氧化铜沉淀。

5.2.3 推测的检验

将瓶底沉淀刮下后放入试管,加少量水后加热。蓝色沉淀很快变成黑色氧化铜。

因此,瓶底蓝色沉淀是氢氧化铜,这个异常现象验证了硫酸铜溶液浓度大时生成碱式硫酸铜,氢氧化钠溶液浓度大时生成氢氧化铜的结论。

6 趣味实验设计

6.1 趣味实验一

准备8%的硫酸铜溶液和20%的氢氧化钠溶液,先将氢氧化钠溶液倒入试管中,再用滴管沿试管壁加入硫酸铜溶液。由于氢氧化钠密度大,沉在试管底,硫酸铜与氢氧化钠交界处生成氢氧化铜,硫酸铜浮在氢氧化铜上。氢氧化铜固体下端与高浓度氢氧化钠接触,部分生成蓝色四羟基合铜酸钠溶液,因此,试管内最终会由上到下分为硫酸铜、氢氧化铜、四羟基合铜酸钠、氢氧化钠四层。

轻轻振荡后,上层硫酸铜与氢氧化钠混合,生成碱式硫酸铜,瓶内会出现由上到下蓝绿色沉淀、浅蓝色沉淀、亮蓝色沉淀、深蓝色溶液的分层。

6.2 趣味实验二

在氢氧化钠溶液中注入硫酸铜溶液时,生成颜色鲜艳的亮蓝色固体。根据注入硫酸铜速度快慢的不同,生成固体的形态也各不相同(如图5)。

因此,可以在烧杯中装入氢氧化钠溶液,在不同位置(如:在液面上直接滴加、伸入液面下某一位置滴加等),用不同注射仪器(如:带有胶水滴管的针筒、胶头滴管、吸管等),以不同速度注入硫酸铜溶液,可以形成不同形态的蓝色固体,创作属于自己的“水下世界”。

参考文献:

[1]胡美玲主编.义务教育课程标准实验教科书・化学(九年级上册)[M].北京:人民教育出版社,2006:28.

二氧化硫化学式范文第4篇

关键词:湿式氧化;硫化氢;脱硫

中图分类号:TQ125文献标识码: A

1、前言

工业原料气和工业废气中的H2S能引起设备腐蚀和催化剂中毒,导致生产成本增加和产品质量下降;如不经处理排放到大气中,会带来严重的环境问题,直接威胁人类的生存与发展。研究开发H2S的高效脱除技术已成为世界各国关注的热点[1]。

工业生产过程中产生的硫化氢主要在燃气制造、合成氨工业、煤气造气、污水处理厂、造纸厂等行业生产过程中。各燃气中硫化氢含量因工艺、原料不同有所差异,对设备和环境存在不同程度影响。为此,我国及其他一些国家对不同环境下的浓度进行了严格限制,要求在使用之前必须经过脱硫处理[2]。

多年来,国内外研究工作者对尾气脱硫问题进行了大量研究,目前见报的脱硫方法一般可分为干法和湿法脱硫,其中干法包括铁系、锌系、铜锰系脱硫剂、克劳斯法及活性炭法等,湿法包括碳酸钠吸收――加热再生、液相催化法、杂多化合物氧化法、醇胺吸收法及FRC法脱硫脱氰工艺,还有近几年发展起来的生物脱硫法[3]。

2、硫化氢脱除技术概括

2.1吸收法

吸收法包括物理吸收和化学吸收两种,物理吸收法一般是采用有机溶剂作吸收剂,目前应用的吸收剂有甲醇(勒克梯索尔法)、碳酸丙烯酯(福洛尔法)、N-甲基-2-砒咯烷酮(普里索尔法)、磷酸三丁酯(埃斯塔索尔凡法)等。化学吸收法是被吸收的气体吸收质与吸收剂中的一个或多个组分发生化学反应的吸收过程,适合处理低浓度大气量的废气[4]。

2.2吸附法

吸附法是利用某些多孔物质的吸附性能净化气体的方法,常用于处理含较低浓度H2S的气体。吸附设备一般采用固定床吸附器。目前常用的吸附剂有活性炭、分子筛[4]。

2.3分解法

目前,我国大中型炼油厂均采用传统的克劳斯(Claus)工艺方法处理含H2S的尾气,并回收硫磺。该方法只回收了硫化氢中的硫,其中所含的氢则在氧化过程中生成了水。目前有热分解法、电解法、光催化法和微波技术分解法[4]。

2.4微生物法

H2S废气的生物净化过程的实质是利用微生物的生活活动将H2S转化为简单无害的单质硫磺、SO2-及微生物的细胞质[4]。

2.5氧化法

氧化法一般是把H2S氧化为单质硫。在气相中进行氧化的过程叫做干法氧化,在液相中进行氧化的过程叫做湿法氧化[4]。

3、湿式氧化法脱除H2S研究现状

国内外吸收净化生物气中硫化氢气体的方法很多。传统方法是依其弱酸性和强还原性分为干法和湿法。湿式氧化法脱硫时,由碱性吸收液吸收硫化氢。生成氢硫化物、硫化物,在催化剂作用下,进一步氧化成硫磺。湿式氧化法脱除生物气中硫化氢可分为3种典型工艺(砷基工艺、钒基工艺、铁基工艺)和新兴工艺[5]。

3.1钒基工艺

主要有蒽醌二磺酸钠法、改良蒽醌二磺酸钠法、MSQ法、栲胶法(TV法)、茶酚法等[4]。

(1)、蒽醌二磺酸钠法。也称作strefford法,国内称为ADA法,该工艺是典型的钒基T艺,以钒作为脱硫的基本催化剂,并采用蒽醌二磺酸钠(ADA)作为还原钒的再生氧载体,洗液由碳酸盐作介质该溶液组成,该法净化效率高,但具有硫颗粒难回收,易堵塞,药品耗量大,气体刺激性大,造成二次污染[5]。

(2)、改良ADA法[6]:国内60年代初由四川化工厂等联合开发了以stretford工艺为基础的改良ADA法。在洗液中加入酒石酸钾或酒石酸钠阻止钒酸盐的生成;又加少量三氯化铁,乙二胺四乙酸及螯合剂起稳定溶液作用。郑州工学院研究ADA异构体中葸醌-2,7-二酸钠(ADA)脱硫效率比蒽醌-2,6-二酸钠(ADA)脱硫效率更好。

(3)、MSQ法。MSQ法采用的脱硫剂是由对苯二酚、硫酸锰和水杨酸按一定比例配制而成。溶液组成为:Na2CO30.175~0.2mol/L、NaVO31g/L、硫酸锰0.002~0.01g/L、水杨酸0.05~0.1g/L[7]。MSQ-2型脱硫剂是在MSQ基础上增加了2种整合剂L及L’。MSQ-3型脱硫剂在MSQ-2型的基础上增加了一种防腐剂[8]。

3.2砷基工艺

(1)、砷碱法(Thylox法)。该法是典型的砷基工艺,洗液由K2CO3或Na2CO3和As2O3组成,以砷酸盐或硫代砷酸盐为硫氧化剂。

(2)、改良砷碱法(G-V法)。该法是对砷基工艺的改进,洗液由钾或钠的砷酸盐组成。由于环保要求,目前该工艺装置使用甚少。

3.3铁基工艺

络合铁法脱硫技术是一种以铁为催化剂的湿式氧化脱除硫化物的方法,其特点是能直接将H2S转变成元素S,H2S的脱除率可达99%以上[9]。但络合铁法脱硫技术目前仍存在络合剂降解严重,脱硫液再生困难等缺点,是液相氧化法脱硫技术的一大研究热点[10]。

3.3.1基本原理

络合铁法脱硫的基本原理是,H2S在碱性溶液中被Fe3+的络合物Fe3+Ln氧化成单质硫,而本身被H2S还原成Fe2+Ln,然后用空气氧化再生,生成Fe3+Ln,循环使用[11],其反应为:

总反应是:

虽然络合铁法的反应原理与上述其他方法相似,但由于配体的存在,不但增加了铁离子的溶解性,而且提高了铁离子的稳定性。

3.3.2各种络合铁法脱硫工艺

(1)、EDTA络合铁法脱硫工艺

罗立文、李发永[12]等对EDTA络合铁脱硫工艺进行了深入研究,采用无水葡萄糖或柠檬酸做稳定剂,用缓冲溶液调节EDTA络合铁溶液。研究结果表明,该方法既提高了对硫化氢的吸收效率,又减少了设备腐蚀;生成的硫磺颗粒较大,母液分离容易;再生反应时问短,耗能较少,逐渐形成了改良EDTA络合铁法脱硫工艺。但也存在硫泡沫形成能力较差、硫磺质量较低、EDTA易降解、耗量大、成本高等缺点。

(2)、磺基水杨酸络合铁法脱硫工艺

磺基水杨酸(FD)络合铁法是以磺基水杨酸为铁盐络合剂,以氨水做吸收剂的脱硫工艺。经过对比发现,FD络合铁法脱硫工艺的饱和硫容约是EDTA络合铁脱硫工艺的2倍,是改良ADA脱硫工艺的3倍,MSQ脱硫工艺的5倍[13]。

(3)、三乙醇胺络合铁法脱硫工艺

郑志胜等[14]开发了三乙醇胺(TEA)络合铁工艺,以TEA作为铁离子络合剂和脱硫吸收剂,以柠檬酸作为亚铁离子络合剂的二元络合体系,是一种改良的络合Fe3+/Fe2+氧化还原变价体系。工业试验表明,TEA络合铁工艺具有硫容高、脱硫效率好、副反应少、溶液稳定、腐蚀性少、成本低等特点,已成功应用于上海川沙化工厂半水煤气的脱硫工段。

3.3.3络合铁法的应用现状

Lo-CAT工艺是典型的铁基工艺,由美国空气资源公司在70年代开发。用乙二胺四乙酸(EDTA)与多聚糖复合成双组分络合剂,并加ARI-301催化剂[15],是最典型的铁基丁艺,目前全世界有百余套装置运行,已开发了3种工艺模式:(1)常见Lo-CAT;(2)自循环Lo-CAT系统;(3)Aqua-cat系统。

4、发展趋势

在湿式氧化法的铁基工艺脱硫技术中,络合铁法的开发仍将是一个热点,在传统的湿式氧化法脱除生物气中硫化氢过程中形成了气-液-固悬浮液,结果产生了极细的硫颗粒,硫颗粒附着在溶液中小气泡上浮到液面,形成硫泡沫层,使得硫难以完全沉降与回收。因此,随着硫磺颗粒改性、 络合剂降解、催化剂再生速度慢、副反应控制等一系列问题的根本解决,湿式络合铁法将成为湿式氧化法脱硫技术中最具有工业应用前景的方法之一。

参考文献

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[2]. 任爱玲,郭斌,周保华.以工业废物制备高效氧化铁系脱硫剂的研究[J].环境工程,2000,18(4):40~42.

[3]. 刘晓群,江宏富,姚文锐. 硫化氢脱除技术研究进展[J]. 2004,5:33~37.

[4]. 刘江红,石风华. 硫化氢脱除技术的研究进展[J]. 辽宁化工,2010,39(3):292~294.

[5]. 田正山,刘富德,叶淑娟. 湿式氧化法脱除硫化氢的现状与发展[J]. 河南广播电视大学学报,2006,19(2):65~67.

[6]. 张剑锋.液相氧化法脱硫工艺的现状与发展[J]. 石油天然气化工,1992,21(3):142~146.

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[11]. 朱世勇.环境与工业气体净化技术[M].北京:化学工业出版社:2000,37~45.

[12]. 罗立文,李怀禄,刘相.Fe-EDTA系统脱硫方法研究[J].石油大学学报,2006,20(5): 73~76.

[13]. 吴振中,曹作刚,李发永.络合铁法脱硫工艺进展研究[J].石化技术,2006,13(1):45~46.

二氧化硫化学式范文第5篇

关键词:湿式脱硫除尘器;二氧化硫;效率

去年冬季以来,我国不少城市雾霾天气频现,特别是作为首都的北京,严重的雾霾天气更是引起了人们的关注。雾霾是由于空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊,视野模糊并导致能见度恶化,雾霾天气严重地影响了人们的出行和身体健康,所以,我国加大了对雾霾天气主要控制指标PM2.5的控制。目前,煤炭作为我国最大的不可再生资源,在今后相当长的时期内不会有根本的改变[1],工业锅炉燃煤产生的主要大气污染物是粉尘和二氧化硫,此外还有氮氧化物、一氧化物、二氧化物和少量的氟氯化物及氯氧化物,而二氧化硫是形成PM2.5的重要因素,二氧化硫的副产物酸雨对畜牧业、农业、林业、渔业、水体、建筑物以及一些城市设施等也产生了诸多不利的影响,特别是对生态环境。随着国家对环境治理力度的不断加大,对锅炉脱硫除尘器的要求也随之提高,尤其在锅炉的烟尘排放浓度及二氧化硫的排放浓度上,这对脱硫除尘器的除尘脱硫一体化和除尘脱硫效率的要求就越来越高。

1 湿法脱硫除尘器种类及原理

目前,国内烟气脱硫除尘器主要采用湿法脱硫除尘器,湿法脱硫是指应用液体吸收剂(如水和碱性溶液等),洗涤含二氧化硫烟气,脱除烟气中的二氧化硫以达到脱硫的目的[2]。目前工业燃煤锅炉房设计中经常采用常用的高效脱硫除尘器主要有麻石流板式高效脱硫除尘器、麻石水浴式高效脱硫除尘器、钢制水浴式高效脱硫除尘器,此三种脱硫除尘器的原理都是利用碱性水充分与烟气混合,通过化学反应,达到脱硫的目的[3]。采用麻石高效脱硫除尘器虽然技术成熟、运行稳定,但是由于其设备比较高大,耗水量大,配套的有关水泵、灰水分离器、加药装置等设备较多,土建工程量大,投资较多。采用钢制水浴式高效脱硫除尘器技术成熟,综合投资小,运行稳定,排烟含尘量、含硫量均小于国家现行的《锅炉大气污染物排放标准》的有关规定, 具有结构简单、占地面积小、投资省和脱硫效率高的优点,效果较好。

2 生产实例

SCCQ型冲击水浴式脱硫除尘器系我公司结合多年的实际生产经验,经过计算采用合理的烟速,采用先进的施工工艺,在传统湿式脱硫除尘器基础上发展起来的防腐耐磨耐高温脱硫效率高的新一代湿式除尘脱硫装置(如图1所示)。

图1 冲击水浴式脱硫除尘器主要结构

它的工作过程就是将烟气中的尘粒和硫化物转移到液体中的过程:由于引风机的作用将含尘颗粒和含有二氧化硫的的烟气吸入除尘器内,冲击洗涤槽的液面(水),溅起大量的泡沫和液珠,较大的尘粒在与液珠的碰撞拦截过程中被凝聚粘附成球状水灰尘混合物,当其重量超过气流的浮力时,即被从气流中分离出来,沉降于洗涤槽中,较细的烟尘则随气流通过“S”通道时,在急剧变向高度紊流的状态下,气液充分碰撞接触,烟尘又一次被捕集。与此同时,烟气中二氧化硫与水生成亚硫酸或与水中石灰乳生成亚硫酸钙结晶与灰尘一起沉降而随水流入渣坑(槽)中,此时发生的主要反应方程式是SO2+H2O=H2SO3 (亚硫酸)或CaCO3+SO2=CaSO3+CO2。在除尘器侧面的水箱中装有浮球阀,当除尘器中的液位下降时,水箱自动将水补充到除尘器中。为了中和除尘器中的酸性水,一般补充到除尘器中的水要加入生石灰,使进入除尘器中的碱水PH值在9~10左右。因为除尘器中的水具有极强的腐蚀性,因此要在除尘器的内壁内衬上一定厚度的防腐层,防腐层的主要原料为铸石粉,水玻璃和固化剂以一定的比例混合,经验证此防腐层的耐腐性能非常好。这样经过除尘器再排放到大气中的烟气的二氧化硫浓度低于900mg/m3,能够符合国家锅炉大气污染物排放标准,脱硫效率达到80%~90%以上。

3 展望

我国是煤炭大国,占据了国内的主要燃料市场,随着对于能源的需求越来越多,因此产生的有毒有害气体将会严重影响人类和生态环境的生存,而目前所采用的干法脱硫除尘技术由于脱硫、除尘效率低往往达不到国家《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)的要求,且一般湿法脱硫除尘效果虽好,但工艺设备结构复杂,用水量大,难以摆脱产生二次污染的问题。因此,怎样实现设备构造简单,操作简单安全、一次性投资少,占地面积小,耐高温、耐磨损、耐腐蚀,能耗低,不易产生二次污染,处理后的副产物具有市场需求的同时保证脱硫除尘达到排放的标准是研发新型脱硫除尘装置一体化的关键。

参考文献

[1]徐惠,翟钧.新型滤槽除尘器配套脱硫工艺试验研究[J].环境污染治理技术与备,2004,(11):79-81.

[2]吴味隆等主编.锅炉及锅炉房设备[M].(第四版).北京:中国建筑工业出版社,2006:152-153.

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