釜式反應器
[拼音]:eryanghualiu
[英文]:sulfur dioxide
SO2又稱亞硫酸酐,硫的最重要氧化物,硫酸原料氣的主要成分。無色、有刺激性臭味、有毒的氣體,不可燃,易液化。其水溶液稱為亞硫酸。在釩催化劑(見無機化工催化劑)存在下,二氧化硫能被空氣中的氧氧化為三氧化硫,此反應是接觸法生產硫酸的基礎。以活性氧化鋁作催化劑(見金屬氧化物催化劑),二氧化硫被硫化氫還原為硫磺,這是以硫化氫生產硫磺的克勞斯法工藝的基本反應。
製取二氧化硫的方法有:焚燒硫磺;焙燒硫鐵礦或有色金屬硫化礦;焚燒含硫化氫的氣體;煅燒石膏或磷石膏;加熱分解廢硫酸或硫酸亞鐵;以及從燃燒含硫燃料的煙道氣中回收(見硫酸原料氣)。
生產液體二氧化硫時通常先製得純二氧化硫氣體,然後經壓縮或冷凍將其液化。重要的工業生產方法有:
(1)哈涅希-希洛特法。此法始創於1884年,以水作吸收劑,吸收二氧化硫後的溶液以蒸汽解吸,解吸氣經冷凝、乾燥後液化。現在發展了加壓水吸收法。
(2)氨-硫酸法。此法常用於一次轉化的接觸法硫酸廠中尾氣二氧化硫的回收 (見圖)。以氨水為原始吸收劑,用硫酸分解吸收液,製得純二氧化硫氣體。
(3)溶液吸收法。以無機或有機溶液吸收低濃度二氧化硫氣體,然後將吸收液加熱再生,製得純二氧化硫。主要的吸收劑有碳酸鈉、檸檬酸鈉、鹼式硫酸鋁、有機胺類等的溶液。
(4)直接冷凝法。以冷凍法從含二氧化硫的氣體中將其部分冷凝分離,直接製得液體二氧化硫,未冷凝的二氧化硫返回硫酸生產系統。 ⑤三氧化硫-硫磺法。使液體硫磺與三氧化硫在反應器中進行反應,製得純二氧化硫氣體。
二氧化硫除了主要用於生產硫酸外,其他重要用途有:在造紙工業中生產亞硫酸鹽紙漿;製造各種亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽;生產錦綸(尼龍6)單體、合成洗滌劑、橡膠促進劑等有機化合物;也用於醫藥工業。二氧化硫還可作為織物和皮革的漂白劑;農業上用作燻蒸消毒劑;食品工業中用作防腐和消毒劑。液態二氧化硫是一些有機物的良好溶劑,用於礦物油類的精製。
二氧化硫是大氣中數量最大的有害成分,是造成全球範圍內“酸雨”的主要原因,其主要排放源為以煤或油為燃料的發電廠、有色金屬冶煉廠和硫酸廠。1976年全世界排入大氣中的二氧化硫量超過 200Mt。其中從火力發電廠煙道氣排放的二氧化硫量約佔80%。由於二氧化硫對動植物和建築結構的危害作用嚴重,各國政府的環境保護法規對其排放量和排放濃度均有嚴格限制。中國政府規定大氣中二氧化硫的允許含量為0.15mg/m3。為消除其危害,開發了各種含二氧化硫廢氣的處理方法,較成熟的有石灰-石灰石法、雙鹼法等。