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硫磺回收生产基本知识 硫磺的一般性质 硫磺是一种浅黄色的晶体，分子式S,分子量32.06，不溶于水，易溶于 二硫化碳，熔点112-119°C，沸点444.6°C ,自燃点248-266°C，在空气中液 硫于150C接触明火即可燃烧，密度1.92-2.07。 硫磺在加热或冷却时发生如下现象： 112.8C 250C 300C 黄色固体=二熔化成黄色流动液体二二暗棕色粘稠液体=二暗棕色易流动液体 444.6C 650C 900C 暗棕色易流动液体=二橙黄色气体二二草黄色气体=二无色气体 液硫具有独物的粘温性质，130-160C粘度小流动性好，160-190C由于 S环乾链开始破裂粘度升高，190C以上链平均长度缩短，粘度又变小。 8 硫分子中的硫原子数目，随温度的不同而有所异，当加硫磺时存在如下平 衡： 3S8 二 4S6 二 12S2 温度升高时平衡向右移动。6 2 在熔点和沸点之间，S8、S6共存，温度升高S8逐渐减少，达到沸点时，S2出现， 700C时 S8为 0，750C时 S2最大，S6为 0。 不同温度下的硫磺蒸汽压: 温度°C 蒸汽压KPa 温度°C 蒸汽压KPa 49. 7 0.000045 242 1.1199 70 0.000267 245 1.3332 104 0.001333 265 2.666 131. 9 0.010799 306.5 7.1328 135 0.013332 342 14.132 141 0.017332 363 23.4648 157 0.043997 374 31.9975 172 0.083993 393 58.1288 181 0.133230 410 59.0621 190 0.186652 427 77.3273 211. 3 0.418634 444. 6 101.3255 SO的物理、化学性质 2 物理性质：SO2是一种具有刺鼻的窒息气味和强烈涩味无色有毒气体， 是一种极易冷凝的气体。在常压下-10.10°C就能液化。汽化热为5.96千卡/ 摩尔，故SO2可做制冷剂。 化学性质：SO2易溶于水，20C时一体积的水溶40体积的SO2气体，SO2 的水溶液呈酸性，为亚硫酸（H2SO3）。亚硫酸是中强酸，在有水蒸汽的情况下： SO2对钢材、设备腐蚀比H2S更为严重。SO2具有氧化性，又具有还原性： SO +2H S=2H O+3/xSx （氧化性）；2SO+O ====2SO （还原性）。因此，SO 可 2 2 2 2 2 3 2 用作漂白剂，使许多有色物质还原褪色。 HS的物理、化学性质 2 物理性质：HS是一种无色，具有臭鸡蛋气味可燃性剧毒气体， 2 比重为1.1906，纯HS在空气中246C，在氧气中220C即可燃烧，爆炸极限 2 为：上限45.5%，下限为4.3%。 化学性质：（1）在空气中燃烧有淡兰色火焰，由于供氧量的不同，生 成物也不同°H S+3/2O =SO+H O+Q HS+1/2O =Sx+H O+Q；在常温下 2 2 2 2 2 2 2 HS也可以在空气中被氧化，因此，HS是强还原剂之一。 22 （2） HS溶于水，一体积水可以溶解4.65体积的HS，H S的水溶液呈 2 2 2 弱酸性，氢硫酸不稳定，易氧化。 （3） HS易与大多数金属作用，生成硫化物，特别是在加热或有水蒸 2 汽存在的情况下，它也和许多氧化物反应生成硫化物：H2S+Fe=FeS+H2 1。故 HS能严重腐蚀钢材。 2 2 2 硫磺回收的发展变革 硫磺回收的主要目的是加工H S而得到硫磺，原则上任何来源的H S均可 22 实现，煤液化过程中也会产生大量富含H2S的酸性气体，为了防止大气污染， 硫磺回收装置必须设置。因此，硫磺回收装置是煤液化工程配套的重要的环保 装置。从1883年英国化学家克劳斯（Claus）提出原始的克劳斯法工艺至今已有100多年历史了。原始的克劳斯法是一个两步过程，专门用于回收吕布兰 （LEBLANC）法生产碳酸钠时所消耗的硫磺。 第一步是把其2导入由水和硫化钙组成的淤浆中，按下列反应得到H2S： CaS （固）+CO2（气）+H2O（液）一CaCO3（固）+H2S（气） 第二步把H S和空气混合后导入一个装有催化剂的容器，催化剂床层预先 2 以某种方式预热至所需的温度。反应开始后，用控制反应物流量的方法保持固 定的床层温度。显然，此工艺只能在催化剂上空速很低的条件下进行（对HS 2 仅为2 — 3h-i），而且，反应热无法回收利用（参见图1 — 1）。此阶段的主要化 学反应是 H2S+1/2O2—1/xS +H2O （1—2） 1938年德国法本公司对克劳斯法工艺作了重大改革。其要点是把HS的氧 2 化分为两个阶段完成（参见图1—2）。第一阶段称为热反应阶段，有1