第二组 二氧化硫炉气的制备与净化

1、 二氧化硫炉气的制备与净化目录1、硫酸：制备方法2、硫酸：生产原料3、硫铁矿的焙烧原理4、焙烧的工艺条件5、二氧化硫炉气：净化 目的6、二氧化硫炉气净化工艺流程7、涉及的危化品性质、安全使用及急救措施硫酸：制备方法工业生产硫酸主要有两种方法：硝化法和接触法( 主要）。 接触法制得的硫酸纯度、浓度比硝化法高，我国目前全部采用接触法，其工艺流程因采用的原料种类不同而不同。 接触法的优点：可以制得任意比浓度的硫酸，还可以制得三氧化硫和不同浓度的发烟硫酸。操作简单，稳定，热能利用率高。注：SO3溶解在浓硫酸中所生成的溶液称为发烟硫酸。 当它暴露于空气中时，挥发出来的SO3和空气中的水蒸气形成硫酸的细小

2、露滴而冒烟，所以称为发烟硫酸。硫酸：生产原料生产硫酸的原料主要是硫铁矿，硫磺，硫酸盐，冶炼烟气及含硫化氢的工业废气等。 预处理：破碎配矿脱水硫酸：制备原理工业制取：利用硫铁矿,硫磺煅烧 4FeS2 + 11O2 =高温= 2Fe2O3 + 8SO2 (硫铁矿焙烧) (硫磺焙烧) 实验室制取：利用强酸制弱酸 H2SO4 + Na2SO3 = Na2SO4 + H2O + SO2硫铁矿的焙烧原理（接触法） 焙烧硫铁矿的反应，主要是矿石中的FeS2与空气中的氧气反应，生成二氧化硫炉气。反应分两步进行。1、FeS2受热分解为FeS和硫磺 2FeS2=2FeS+S2 硫铁矿释放出硫磺后，形成多孔的FeS

3、2、 生成的FeS和硫磺与氧气反应 S2+2O2=2SO2 4FeS+7O2=2Fe2O3+4SO2 3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2 硫铁矿焙烧总反应式 4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3 3FeS2+8O2=6SO2+Fe3O4为了保证硫铁矿的焙烧完全，工业上温度控制在600 焙烧的工艺条件硫铁矿硫铁矿氧化焙烧时，氧化焙烧时，一般控制炉温一般控制炉温850-950，炉底，炉底压力压力9-12kpa，炉气，炉气中中SO2控制在控制在14%，三氧化硫三氧化硫0.1.为为保炉温稳持定保炉温稳持定，必，必需要需要稳定空气加入稳定空气加入量量、矿石组成矿石组成及及投投料量。料量。同时

4、采同时采用增用增减炉内冷却元件数减炉内冷却元件数量来控制炉床温度。量来控制炉床温度。二氧化硫炉气：净化 目的硫化铁的焙烧炉气含有SO2,N2,O2,SO3,H2O,AS2O3,SeO2,FH及矿尘等矿质。 1、矿尘堵塞设备和管道，造成后工序催化剂失活 2、砷和硒是催化剂中毒 3、水及三氧化硫易形成酸雾，腐蚀设备，且难吸收除去。 所以，在炉气送去转化之前，必须先对炉气进行净化。 净化目的 除去无用杂质，提供合格原料气。二氧化硫炉气净化工艺流程 主要分为酸洗流程和水洗流程（一）酸洗流程:用稀硫酸洗涤炉气，除矿尘和有害杂质，降低炉气温度。通常有两级洗净系统，每级自成循环。 第一级：为原料气的净化绝热

5、和增湿。常用设备有空塔、文丘里洗涤塔。二氧化硫炉气净化工艺流程第二级：用于除热，除湿机原料气的进一步净化。常用设备有空塔、填料塔、静电除雾器。填料填料：拉西环拉西环鲍尔环鲍尔环阶梯环阶梯环弧鞍形填料弧鞍形填料距鞍形填料距鞍形填料增大接触面积增大接触面积二氧化硫炉气净化工艺流程（二）水洗流程：将炉气初步冷却和旋风除尘后，用大量水喷淋，洗涤掉炉气中的有害物质，再经干燥送去转化。常用的水洗流程1、由文丘里管、泡沫塔、文丘里管组成的“文泡文”水洗流程。2、用电除雾器代替上述“文泡文”流程中的第二级文丘里管的“文泡电”水洗流程。3、由两个文丘里管、冷凝器、电除雾器组成的“文文冷电”水洗流程。缺点：水洗流

6、程污水排放量大，污水中含有大量矿尘、砷及氟有害杂质且酸性较强，对环境造成危害，近年来较少使用。涉及的危化品性质、安全使用及急救措施。 二氧化硫 性质：SO2为无色，有刺激性气味的有毒气体；是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。 安全使用：生产使用本品过程需要密闭，并加强通风。工作场所应有可用的安全淋浴和眼睛冲洗器具。 急救措施：吸入：将患者移离现场至空气新鲜处，保温、安静，必要时吸氧。 眼睛：用大量清水或2%碳酸氢钠溶液彻底冲洗。 皮肤：用大量清水冲洗至少20分钟涉及的危化品性质、安全使用及急救措施。硫化铁：（二硫化亚铁二硫化亚铁、硫化亚铁硫化亚铁、三硫化二铁三硫化二铁）性质性质：硫化亚铁硫化亚

7、铁 FeS为为棕黑色棕黑色块状物，不溶于水，块状物，不溶于水，溶于酸的水溶液，同时产生硫化氢。溶于酸的水溶液，同时产生硫化氢。 三硫化二铁三硫化二铁 Fe2S3为为黄绿色黄绿色固体，不溶于水，固体，不溶于水，在热水中分解成硫化亚铁和硫；遇酸分解，放出硫在热水中分解成硫化亚铁和硫；遇酸分解，放出硫化氢气体。化氢气体。 二硫化亚铁二硫化亚铁 FeS2为为黄色黄色晶体，是黄铁矿的主晶体，是黄铁矿的主要成分要成分,在空气中加热，氧化成三氧化二铁（见氧化在空气中加热，氧化成三氧化二铁（见氧化铁）和二氧化硫；在真空中加热到铁）和二氧化硫；在真空中加热到 600以上得到以上得到硫。二硫化铁可用于硫酸工业。硫。二硫化铁可用于硫酸工业。涉及的危化品性质、安全使用及急救措施。 安全使用安全使用：密闭操作，局部排风密闭操作，局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。防止粉尘释放到车间空气中。远离火种、热源远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。操作人员戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，和设备。操作人员戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂、碱类接触避免产生粉尘。避免与氧化剂、碱类接触。接触。接触酸或酸气能产生有毒气体。受