SO2工艺
二氧化硫(SO2 )
又称亚硫酸酐,硫的最重要氧化物,硫酸原料气的主要成分。无色、有刺激性臭味、有毒的气体,不可燃,易液化。其水溶液称为亚硫酸。在钒催化剂(见无机化工催化剂)存在下,二氧化硫能被空气中的氧氧化为三氧化硫,此反应是接触法生产硫酸的基础。以活性氧化铝作催化剂(见金属氧化物催化剂),二氧化硫被硫化氢还原为硫磺,这是以硫化氢生产硫磺的克劳斯法工艺的基本反应。
二氧化硫 - 生产方法
制取二氧化硫的方法有:焚烧硫磺;焙烧硫铁矿或有色金属硫化矿;焚烧含硫化氢的气体;煅烧石膏或磷石膏;加热分解废硫酸或硫酸亚铁;以及从燃烧含硫燃料的烟道气中回收(见硫酸原料气)。
生产液体二氧化硫时通常先制得纯二氧化硫气体,然后经压缩或冷冻将其液化。重要的工业生产方法有:①哈涅希-希洛特法。此法始创于1884年,以水作吸收剂,吸收二氧化硫后的溶液以蒸汽解吸, 解吸气经冷凝、干燥后液化。现在发展了加压水吸收法。②氨-硫酸法。此法常用于一次转化的接触法硫酸厂中尾气二氧化硫的回收 (见图)。以氨水为原始吸收剂,用硫酸分解吸收液,制得纯二氧化硫气体。③溶液吸收法。以无机或有机溶液吸收低浓度二氧化硫气体,然后将吸收液加热再生, 制得纯二氧化硫。主要的吸收剂有碳酸钠、柠檬酸钠、碱式硫酸铝、有机胺类等的溶液。④直接冷凝法。以冷冻法从含二氧化硫的气体中将其部分冷凝分离,直接制 得液体二氧化硫,未冷凝的二氧化硫返回硫酸生产系统。 ⑤三氧化硫-硫磺法。使液体硫磺与三氧化硫在反应器中进行反应,制得纯二氧化硫气体。
二氧化硫 - 主要用途
二氧化硫除了主要用于生产硫酸外,其他重要用途有:在造纸工业中生产亚硫酸盐纸浆;制造各种亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐;生产锦纶(尼龙6) 单体、合成洗涤剂、橡胶促进剂等有机化合物;也用于医药工业。二氧化硫还可作为织物和皮革的漂白剂;农业上用作熏蒸消毒剂;食品工业中用作防腐和消毒剂。 液态二氧化硫是一些有机物的良好溶剂,用于矿物油类的精制。
二氧化硫是大气中数量最大的有害成分,是造成全球范围内“酸雨”的主要原因,其主 要排放源为以煤或油为燃料的发电厂、有色金属冶炼厂和硫酸厂。1976年全世界排入大气中的二氧化硫量超过 200Mt。其中从火力发电厂烟道气排放的二氧化硫量约占80%。由于二氧化硫对动植物和建筑结构的危害作用严重,各国政府的环境保护法规对其排放量和排 放浓度均有严格限制。中国政府规定大气中二氧化硫的允许含量为0.15mg/m。为消除其危害,开发了各种含二氧化硫废气的处理方法,较成熟的有石灰-石灰石法、双碱法等。 3
二氧化硫 - 基本信息
化学品中文名称: 二氧化硫
化学品英文名称: sulfur dioxide
中文名称2: 亚硫酸酐
英文名称2:
技术说明书编码: 41
CAS No.: 7446-09-5
分子式: SO2
分子量: 64.06
分子结构与极性:V形分子,极性分子。
二氧化硫 - 物理性质
密度和状态:2.551g/L,气体(标准状况下)
溶解度:9.4g/mL(25度)
色态:常温下为无色
熔点:-72.4度(200.75K)
沸点:-10度(263K)
二氧化硫 - 化学性质
二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成
S(s) + O2(g) → SO2(g)
硫化氢可以燃烧生成二氧化硫
2H2S(g) + 3O2(g) → 2H2O(g) + 2SO2(g)
加热硫铁矿,闪锌矿,硫化汞,可以生成二氧化硫
4FeS2(s) + 11O2(g) → 2Fe2O3(s) + 8SO2(g)
2ZnS(s) + 3O2(g) → 2ZnO(s) + 2SO2(g)
HgS(s) + O2(g) → Hg(g) + SO2(g)
应 用:二氧化硫尤适用于酒精的防腐剂和干果,可以抵抗微生物的侵袭,可以使水果可口,它还是一个很好的还原剂,在水作用下它可以使物品褪色,是一种漂白剂, 常用于对纸张和一些像布一样柔软的物质漂白。但这种漂白作用不会持续太久,可以被转化为三氧化硫,一边制取发烟硫酸,按照Claude Ribbe在《拿破仑的罪行》一书中的记载,二氧化硫在19世纪早期被一些在海地的君主当作一种毒药来镇压奴隶的反抗。
二氧化硫 - 危险性概述
危险性类别:
侵入途径:
健康危害: 易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。急性中毒:轻度中毒时, 发生流泪、畏光、咳嗽,咽、喉灼痛等;严重中毒可在数小时内发生肺水肿;极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而致窒息。皮肤或眼接触发生炎症或灼伤。慢性影 响:长期低浓度接触,可有头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等。少数工人有牙齿酸蚀症。
环境危害: 对大气可造成严重污染。
燃爆危险: 本品不燃,有毒,具强刺激性。
二氧化硫 - 急救措施
皮肤接触: 立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。就医。
眼睛接触: 提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
氧化硫 - 消防措施
危险特性: 不燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
有害燃烧产物: 氧化硫。
灭火方法: 本品不燃。消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火。切断气源。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳。
二氧化硫 - 泄漏应急处理
应急处理: 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即进行隔离,小泄漏时隔离150m,大泄漏时隔离450m,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿 防毒服。从上风处进入现场。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸附/ 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,防止气体进入。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,用一捉捕器 使气体通过次氯酸钠溶液。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
二氧化硫 - 操作处置与储存
操作注意事项: 严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿聚乙烯防毒服,戴橡胶手套。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、还原剂接触。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。
储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与易(可)燃物、氧化剂、还原剂、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。
二氧化硫 - 接触控制/个体防护
职业接触限值
中国MAC(mg/m3): 15
前苏联MAC(mg/m3): 10
TLVTN: OSHA 5ppm,13mg/m3; ACGIH 2ppm,5.2mg/m3
TLVWN: ACGIH 5ppm,13mg/m3
监测方法: 盐酸副玫瑰苯胺比色法;甲醛缓冲液-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 工程控制: 严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。提供安全淋浴和洗眼设备。 呼吸系统防护: 空气中浓度超标时,佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴正压自给式呼吸器。
眼睛防护: 呼吸系统防护中已作防护。
身体防护: 穿聚乙烯防毒服。
手防护: 戴橡胶手套。
其他防护: 工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。 二氧化硫 - 稳定性和反应活性
禁配物: 强还原剂、强氧化剂、易燃或可燃物。
二氧化硫 - 毒理学资料
急性毒性: LD50:无资料
LC50:6600mg/m3,1小时(大鼠吸入)
亚急性和慢性毒性:
刺激性: 家兔经眼:6ppm/4小时/32 天,轻度刺激。
二氧化硫 - 生态学资料
该物质可严重污染大气,由其形成的酸雨对植物的危害尤为严重。
废弃处置
废弃处置方法: 把废气通入纯碱溶液中,加次氯酸钙中和,然后用水冲入废水系统。
二氧化硫 - 运输信息
危险货物编号: 23013
UN编号: 1079
包装标志:
包装类别: O52
包装方法: 钢质气瓶;安瓿瓶外普通木箱。
运 输注意事项: 本品铁路运输时限使用耐压液化气企业自备罐车装运,装运前需报有关部门批准。铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配 装。采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。 严禁与易燃物或可燃物、氧化剂、还原剂、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。公路运输时要按规定路线行驶,禁止在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。 二氧化硫 - 法规信息
法规信息 化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第2.3 类有毒气体;剧毒物品分级、分类与品名编号(GA 57-93)中,该物质的液化或压缩品被划为第一类 A级无机剧毒品。