硫化物的脱除

硫化物的脱除
硫化物的脱除

合肥学院

Hefei University

系别化学与材料工程系

课程名称无机化工工艺学

专业化学工程与工艺

班级 12级化工

姓名

学号

硫化物的脱除

摘要:半水煤气中,因煤的种类不同而含有数量不等的硫化物。这些硫化物对含合成氨生产有着严重危害,必须首先予以除去,以保证后工段工作顺利进行。在合成氨生产中,要求经过脱硫后的半水煤气中H2S含量在0.07g.m3(标)以下,碳化气中H2S含量在0.01g/m3(标)以下。脱硫方法很多,可分为干法和湿法两大类,其中湿式氧化法脱硫多用于半水煤气和变换气的一次脱硫,而干法脱硫多用于变换气脱硫和碳化气的精脱硫。

作者单位:合肥学院化学与材料工程系

关键词:原料气;湿法脱硫;干法脱硫;催化剂

Abstrct:

Keywords:

正文:原料气中的硫化物:主要是硫化氢,其次是二硫化碳(CS2)、硫氧化碳(COS)、硫醇(RSH)、硫醚(RSR’)和噻吩(C4H4S)等有机硫。脱硫的方法:根据硫化物的含量、种类和要求的净化度、技术条件和经济性,可选用一种或多种脱硫方法来进行脱硫。按脱硫剂状态来分,有干法、湿法两大类。

湿法脱硫:化学吸收法、物理吸收法和物理化学吸收法。湿法脱硫具有吸收速率快,生产强度大,脱硫过程连续,溶液易再生,硫磺可回收等特点,适用于硫化氢含量较高,净化度要求不太高的场合。

(一)概述:

1、优点:(1)脱硫剂是便于输送的液体物料;且再生简单,可循环使用(2)脱硫剂可以再生并能回收富有价值的化工原料硫磺;(3)湿法脱硫吸收速度快,硫容大,适合脱除气体中的高硫。

2、分类:化学吸收法、物理吸收法和物理化学吸收法。物理法是利用脱硫剂对原料气中硫化物的物理溶解作用将其吸收,如低温甲醇法。化学法是利用了碱性溶液吸收酸性气体的原理吸收硫化氢,如氨水液相催化法。物理化学法是指脱硫剂对硫化物的吸收既有物理溶解又有化学反应。如环丁砜烷基醇胺法。

3、直接氧化法脱硫:氧化态的催化剂将硫化氢氧化为单质硫,其自身是还

原态。还原态的催化剂在再生时被空气中的氧氧化后恢复氧化能力,如此循环使

用。此过程可表示为:

载氧体(氧化态)+硫化氢=载氧体(还原态)+S ↓

载氧体(还原态)+1/2O2(空气)=载氧体(氧化态)+H2O

4、催化剂的选择

选择适宜的催化剂是湿式氧化法的关键。这种催化剂必须既能氧化硫化氢,

又能被空气中的氧所氧化。

选择原则:(1)必须能满足特定工艺对脱硫要求的净化度。

(2)硫容量大 所谓硫容量(简称硫容)是指脱硫过程中,单位溶液体

积所吸收H2S 的净值(△S ),单位为mg /L 。当脱硫负荷一定时,它与脱硫溶液

量有如下关系:

S g V L S H S ?-=/)g (22'H x1000h /m 3

式中 V-----气体(标准状况下)流量,h /m 3 ; S H 2g ,S H 2'g ---分别为脱

硫塔进口、出口气体(标准状况下)中的硫化物含量,h /m 3。

由公式可以看出来,硫容值 越大,所需脱硫溶液量越少,脱硫及再生泵的

运转电费也越少。

(3)脱硫剂活性好,容易再生,且消耗定额低。

(4)不易发生硫堵。

(5)脱硫剂价廉易得。

(6)无毒性、无污染或污染小。

(二)湿法氧化还原脱硫的原理

在我国中小化肥厂湿法脱硫中,氧化还原法占优势,其中以醌-氢醌型脱硫

剂最普遍。用Q 代表醌态(氧化态)催化剂,用H2Q 代表酚态(还原态)催化剂。

H2S 被氧化过程表示为

H2S →2e +2H++S

Q + 2H++2e →H2Q

S H H a a S H S S H S E E 2222lg 2059.0++=θQ H H Q a a a Q H Q Q H Q E E 2222lg 2059.0+?+=θ2O OH E 0.401V

-=

当氧化反应达平衡时:

根据实验,欲使反应进行完全,必须满足 ≥100的条件,且 =0.141V 。

可见,氧化态的催化剂的标准电极电位只有大于0.2V ,才能将硫化氢氧化

为单质硫,0.2V 是其下限。

至于脱硫剂的上限值,因还原态的氢醌必须用空气将其再生氧化成醌态才

能重复使用。显然空气中氧的电极电位应大于醌的电极电位,故其上限值可按再

生时空气中氧的氧化还原电极电位来求得。 酚态(还原态)催化剂H2Q 被氧化过程表示为 :

H2Q →Q +2H++2e

O2+ 2H2O +4e →4OH-

又因:

当氧化反应达平衡时,由文献查得:设再生槽液面的再生剩余氧为原空气中

氧的3/4。故得pO2=0.21*3/4=0.0157Mpa ,

当脱硫液的pH=8时,

S H Q Q H

Q H H

Q S H H

a a a

a a a a a Q H Q S H S E E 22222222lg 0295.0)lg (lg 2059.02059.0??=-+

=-++θθS H Q Q H a a a 22?θS H S E 2

2Q H Q E 0.0590.1410.2V

θ=+=Q H H

Q a a a Q H Q Q H Q E E 2222lg 2059

.0+?+=θO 2422OH p p 0.0594O OH O OH a E E lg θθ---=+14w K 10[H ][H ][OH ]-++-==2

22O 140.0594O OH O OH p E

E lg 0.059lg100.059pH

p θθ---=+--2140.0590.015740.101325O OH E

0.401lg 0.059lg100.059pH --=+--2O OH E 0.75V

-=2O OH E 0.401V

-=

由此可知,为保证脱硫剂能充分氧化H2S ,同时又能使脱硫后脱硫剂能被 空

气中的氧所再生,要求该脱硫剂的实际氧化还原电位必须满足下列条件:

0.2V< <0.75V

此式可作为预选某种醌-氢醌类脱硫剂的一个重要依据,对于其它类型的脱

硫剂也可参照上述方法测得其实际电位,作为选用方法的判据之一。

(三)蒽醌二磺酸钠法又称ADA 法

目前通用的ADA 法实为经过改良的方法,应当称之为ADA-钒酸盐法

(或改良ADA 法)。它是2,6-或2,7-蒽醌二磺酸钠的一种混合体。

(1)反应原理:

A 、脱硫塔中以稀碱液进行硫化氢吸收的脱硫反应:

Na2CO3+H2S →NaHS+NaHCO3

B 、硫氢化物与偏钒酸盐反应生成单质硫:

2NaHS+4NaVO3+H2O →Na2V4O9+4NaOH+2S

C 、 氧化态ADA 与Na2V4O9的熟化反应: Na2V4O9+2ADA(氧化态)+2NaOH+H2O →4NaVO3+2ADA(还原态)

以上析硫和熟化反应是在脱硫塔底部和富液槽中同时进的。

D 、还原态ADA 在再生槽中被空气中氧氧化的再生反应:

2ADA (还原态)+O2→2ADA (氧化态)+H2O

E 、可能发生的副反应如下:

a.硫氢化钠遇氧会发生过氧化反应生成硫代硫酸钠

Q H Q E 2

b.当气相中存在CO2和氰化氢时,也可能发生下列副反应:

(4)工艺条件:

A、溶液组成

a.总碱度是指溶液溶液中NaHCO3和Na2CO3 的含量之和。工业上通常以物质的量浓度表示。总碱度和纯碱浓度是吸收反应的主要影响因素。碱液中NaHCO3和Na2CO3 正好组成一种缓冲溶液,可以在一定程度上缓解CO2的干扰。因为生产中碱液有消耗,故每隔一定时间需要补充纯碱,但碱量不宜过大,若碱量过大,则会生成大量溶解度较小的NaHCO3,从溶液中解析出来,堵塞管道和阀门。

b. pH值 pH值上升,对吸收硫化氢有利,但对转化成单质硫不利。且pH过大,再生困难,溶液粘度增加,动力消耗增大。为操作稳定,吸收剂一般应选择PH=8.5~9.2左右的碱性缓冲溶液。

c.钒酸盐含量钒酸盐的用量与多种因素有关,一般应使ADA与偏钒酸盐的比为1比1.3左右。钒酸盐通常以钒酸铵、钒酸钠或偏钒酸钠的形式加入。

d.ADA浓度因为ADA有几种不同结构形式,作为脱硫用的ADA以2,7-ADA为好。一般ADA浓度在2-6g/L左右。高压法在10 g/L左右。

B、温度。温度高对硫化氢的吸收不利但可加速脱硫反应速度,对还原态ADA的氧化再生有利。如温度大于60℃时,溶液中硫代硫酸钠的生成量将剧增,而且此时硫泡沫易破裂形成悬浮硫,有可能诱发“硫堵”。工业上一般脱硫塔的操作温度以低于40℃为宜。再生槽温度不超过45℃为宜。

C、压力加压和常压均可,取决于流程其它工序对压力的要求。

D、再生空气用量和再生时间满足ADA需要且使硫呈泡沫状悬浮以便回收。一般持续时间在半小时时左右。

干法脱硫:氧化铁法、活性炭法、钴—钼加氢和氧化锌法等。干法脱硫具有

脱硫效率高、操作简便、设备简单、维修方便等优点。但干法脱硫所用脱硫剂的

硫容量(单位质量或体积的脱硫剂所能脱除硫的最大数量)有限,且再生较困难,

需定期更换脱硫剂,劳动强度较大。干法脱硫一般适用于含S 量较低、净化度要

来较高的情况。

1.氧化锌法

氧化锌脱除有机硫的能力很强,可使出口硫含量<0.1ppm ,当原料气硫含量

<50×10-6时,仅用它一步脱硫就行了。若硫含量较高,可先用湿法,再用此

法。其基本原理如下:

ZnO(s)+H2S(g)=ZnS(s)+H2O(g)

ZnO(s)+C2H5SH(g)=ZnS(s)+C2H5OH(g) ZnO(s)+ C2H5SH(g)= ZnS(s)+C2H4(g)+H2O(g)

有氢存在,还有下列反应:

CS2+4H2=2H2S+CH4

COS+H2=H2S+CO

通常以氧化锌与硫化氢的反应为例讨论。这一反应为放热反应,温度上升,

平衡常数下降。所以低温对反应有利。

一些条件下平衡S 含量的计算值如下:

水蒸气含量/% 平衡硫含量/10-6

200°C 300°C 400°C

0.50 0.000025 0.0008 0.009

10 0.00055 0.018 0.20

20 0.005 0.16 1.80

22/p H O H S

K p p

实际上天然气等原料中水蒸气含量很低,所以即使温度在400℃也可满足S 含量<0.1× 10-6的要求。 200℃含水20%时,S<0.005× 10-6,因此氧化锌也用在变换工序作变换催化剂的保护剂。

氧化锌脱硫的反应速度主要是内扩散控制,所以氧化锌脱硫剂都做成高孔率的小颗粒。氧化锌脱硫性能的好坏用硫容量表示。所谓硫容就是每单位质量氧化锌能脱除S的量。

一些定性结论如下:温度上升,硫容增加;空速增加,硫容降低;汽气比上升,硫容下降。

2.钴(Co)钼(Mo)加氢-氧化锌脱硫

①钴(Co)钼(Mo)加氢

原理:在300-400 ℃温度下,采用钴钼加氢脱硫催化剂,使有机硫与氢反应生产容易脱除的硫化氢和烃。再用氧化锌吸收硫化氢,即可达到较好的脱硫效果。

反应:RSH+H2=RH+H2S

RSR’+2H2=RH+R’H+ H2S

COS+H2=CO+H2S

CS2+4H2=CH4+2H2S

钴钼加氢法还可将烯烃加氢转变成饱和烷烃,从而减少蒸汽转化工序析碳的可能。

催化剂:以氧化铝(Al2O3)为载体,由氧化钴(CoO)和氧化钼(MoO3)组成。Mo含量为5~13%,Co含量为1~6%。经硫化后的活性组分主要为MoS2,Co9S8防止MoS2微晶聚集长大。

工艺条件:操作条件,温度一般在300~400℃,压力0.7~7.0MPa,入口气空间速度为500~2000h-1,液态烃空速0.5-6h-1,加氢量一般按照保持反应后气体中有5~10%氢为准。

3.活性炭法脱硫

1.基本原理

活性炭常用于脱除天然气、油田气以及经湿法脱硫后,气体中的微量硫。根据反应机理不同可分为吸附、氧化和催化三种方式。

(1)吸附脱硫是由于活性炭具有很大的比表面积,对某些物质具有较强的吸附能力。如吸附有机硫中的噻吩很有效,而对挥发性大的硫氧化碳的吸附很差;对原料气中二氧化碳和氨的吸附强、而对挥发性大的氧和氢吸附较差。

(2)催化脱硫是指在活性炭表面上浸渍铁、铜等的盐类,可催化有机硫转化为硫化氢,然后被吸附脱除。活性炭可在常压和加压下使用,温度不宜超过50℃。

(3)氧化脱硫是指在活性炭表面上吸附的硫化氢在碱性溶液的条件下和气体中的氧反应生成硫和水。

干法和湿法比较:

优缺点

方法

优点缺点

干法脱硫

既能脱无机硫,又能

脱有机硫,可把硫脱至极

微量

脱硫剂不能再生,故

只能周期性操作,不适于

脱除大量硫化物

湿法脱硫

采用液体脱硫,便于

再生并回收硫,易构成连

续脱硫循环系统,可用较

小设备脱大量硫化物

对有机硫脱除能力

差,净化度不如干法高

脱硫方法的选择:

ZnO操作温度下限:t下 = t露 + 20℃

脱硫:选择性吸收H2S、CO2 ;方法选择:40多种

原则:根据硫的形态、含量、脱硫要求、脱硫剂供应条件、原料气净化的整个流程、通过技术经济比较。

天然气—湿法+干法;煤—湿法+活性炭;重油—湿法串干法

脱硫的方法虽然多种多样,在选择脱硫方法时,应该根据原料气中硫的

形态及含量多少、脱硫净化度的要求、动力来源、脱硫剂的来源、原料气整个净化流程、环保要求等,通过技术经济比较后,选择适宜的脱硫方法。干法脱硫硫容有限,对含高浓度硫的气体不适应,需要先用湿法脱硫进行粗脱,再用干法精脱。

目前我国主要还是以煤为原料的合成氨厂的半水煤气脱硫,大多采用湿式氧化法脱硫。而视后面的工艺流程的需要选用合适的干法脱硫进行精脱硫。为了保证后工序的脱碳工艺正常运行和CO2气体(去制尿素)的纯度,常选用氧化铁法或活性炭法脱除变换气中少量的硫化物。

六起氰化物中毒实例及案例分析

六起氰化物中毒实例及案例分析化学结构中含有氰根(CN-)的化合物均属于氰化物。一般将其 无机化合物归为氰类,有机化合物归为腈类。 氢氰酸,HCN,别名氰化氢,是一种具有苦杏仁特殊气味的无色 液体。易溶于水、酒精和乙醚。易在空气中均匀弥散,在空气中可 燃烧。氰化氢在空气中的含量达到5.6~12.8%时,具有爆炸性。氰化氢为气体,其水溶液称氢氰酸。氢氰酸属于剧毒类。其主要应用于 电镀业(镀铜、镀金、镀银)、采矿业(提取金银)、船舱、仓库的烟熏灭鼠,制造各种树脂单体如丙烯酸树酯、甲基丙烯酸树酯等行业,此外也可在制备氰化物的生产过程中接触到本物质。 氰化物的毒性主要由其在体内释放的氰根而引起。氰根离子在 体内能很快与细胞色素氧化酶中的三价铁离子结合,抑制该酶活性,使组织不能利用氧。氰化物对人体的危害分为急性中毒和慢性影响

两方面。氰化物所致的急性中毒分为轻、中、重三级。轻度中毒表现为眼及上呼吸道刺激症状,有苦杏仁味,口唇及咽部麻木,继而可出现恶心、呕吐、震颤等;中度中毒表现为叹息样呼吸,皮肤、粘膜常呈鲜红色,其他症状加重;重度中毒表现为意识丧失,出现强直性和阵发性抽搐,直至角弓反张,血压下降,尿、便失禁,常伴发脑水肿和呼吸衰竭。 氢氰酸对人体的慢性影响表现为神经衰弱综合症,如头晕、头痛、乏力、胸部压迫感、肌肉疼痛、腹痛等,并可有眼和上呼吸道刺激症状。皮肤长期接触后,可引起皮疹,表现为斑疹、丘疹,极痒。在某些镀铜、镀镍工艺中可采用无氰电镀。凡发生氰化氢的工序,应严加密闭,或放在隔离室内局部排风,室内保持负压,防止有毒气体逸出。在进入用氢氰酸烟熏过的仓库时,必须事先通风,并戴隔离式防毒面具方可入内。

水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法

氢氧化钠溶液,4g/100ml:称取4g氢氧化钠溶于100ml水中,摇匀。 淀粉溶液,1g/100ml:称取1g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,慢慢倒入10ml 沸水中,继续煮沸至溶液澄清,冷却后储存于试剂瓶中,临用现配。 碘标准溶液L):准确称取碘于烧杯中,加入20g碘化钾和10ml水,搅拌至完全溶解,用水稀释至500ml,摇匀并储存于棕色瓶中。 重铬酸钾溶液c(1/6K 2CrO 7 )=L:准确称取重铬酸钾(优级纯,经110℃干燥2h) 溶于水,移入1000ml容量瓶,用水稀释至标线,摇匀。 硫代硫酸钠标准溶液,c(Na2S2O3)=L:称取硫代硫酸钠溶于水,加1g无水碳酸钠,移入1000ml棕色容量瓶,用水稀释至标线,摇匀。放置一周后标定其准确浓度。溶液如呈现浑浊,必须过滤。 标定方法:在250ml碘量瓶中,加入1g碘化钾和50ml水,加重铬酸钾标准溶液,震荡至完全溶解后,加5ml硫酸溶液(),立即密塞摇匀。于暗处放置5min 后,用待标定的硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时,加1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失为终点。记录硫代硫酸钠标准溶液的用量,同时以10ml 水代替硫化钠标准溶液,做空白滴定。 硫化钠标准溶液中的硫化物的含量按下式计算: 硫化物(mg/ml)= 式中:V1—滴定硫化钠标准溶液消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,ml; V0—滴定空白溶液消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,ml; C(Na 2S 2 O 3 )—硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L; —硫化物的摩尔质量 5仪器和设备 酸化-吹气-吸收装置 氮气流量计:测量范围0~500ml/min。分光光度计。 碘量瓶:250ml。

废水除氨氮工艺比较知识讲解

国内高浓度氨氮废水处理常见工艺 物化法 国内外处理高浓度氨氮废水的物理化学方法很多,主要有空气吹脱法、蒸 汽汽提法、折点加氯法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法和烟 道气治理法等,这些方法各有优缺点,可用于不同条件的废水处理。 1.2.1.1空气吹脱法 空气吹脱法是使废水作为不连续相与空气接触,利用废水中组分的实际浓 度与平衡浓度之间的差异,使氨氮由液相转移至气相而去除。废水中的氨 氮通常以离子铵(NH4+)和游离氨(NH3)的状态保持平衡而存在,将废水pH值调节至碱性时,NH4+转化为NH3,然后通入空气将NH3吹脱出来。 NH4++ OH-→ NH3+ H2O 在吹脱过程中,废水pH值、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大影响。一般来说,pH值要提高至10.8~11.5,水温一般不能低于20℃,水力 负荷为2.5~5 m3/(m2·h),气水比为2500~5000 m3/m3,此时氨氮去除率 在80%~95%。 空气吹脱法工艺流程简单,但NH3-N仅从溶解状态转化为游离态,并没有 彻底除去,需要相应的回收装置,否则易造成二次污染;当温度低时, NH3-N吹脱效率大大低,不适合在寒冷的冬季使用。 另外,在当前越来越严格的排放要求条件下,作为一种较为简单粗糙的氨 氮废水处理工艺,空气吹脱法由于无法达到排放要求(如15 mg?L-1以下),加上氨的回收利用上受到限制,因此采用它的改良方法。

1.2.1.2蒸汽汽提法 蒸汽汽提法是利用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出,处理机理与吹脱法一样,即在高pH值时使废水与气体密切接触,从而降低废水中氨浓度的过程。其传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差值。延长汽水间的接触时间及接触紧密程度可提高NH3-N 的处理效率,用填料塔可以满足此要求。由于采用蒸汽作为工作介质,氨自废水进入蒸汽中,然后在塔顶蒸馏成浓氨水、浓氨气或者液氨回收,或是采用酸吸收成为相应的铵盐。 蒸汽汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水(浓度在1000 mg?L-1以上),操作条件易于控制。对于浓度在1000~30000 mg?L-1,甚至更高浓度的氨氮废水,采用该法可以经一次处理后,氨氮浓度达到15 mg?L-1(国家一级排放标准)以下。 蒸汽汽提脱氨技术因为是以蒸汽为脱氨介质,由于蒸汽价格较高(约200元/吨),因此蒸汽消耗就成为了该技术关键指标。传统蒸汽汽提脱氨技术蒸汽消耗达到300kg/吨废水以上,因此传统蒸汽汽提脱氨技术成本很高。随着近些年来技术的进步,一些在传统蒸汽汽提脱氨技术上研究开发的新型蒸汽汽提脱氨技术已经大大降低了蒸汽单耗,达到了30kg/吨废水,因此新型蒸汽汽提脱氨技术正在高浓度工业氨氮废水处理领域得到广泛地推广应用,为我国氨氮污染物减排起到了强有力的技术支撑作用。 1.2.1.3折点加氯法 折点加氯法是将氯气通入水中,当投入量达到某一值(点)时,水中游离氯含量最低而氨的浓度降为零,当投入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此,该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化去除氨的的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气,氮气逸入大气。

分析化验 分析规程 氰化物的测定

氰化物的测定 方法一硝酸银滴定法 1 适用范围 本方法适用于CN-含量在0.25~100mg/L间含氰污水中CN-的测定。 2 分析原理 向水样中加入酒石酸和硝酸锌,在pH=4的条件下加热蒸馏,简单氰化物和部分配合物(如锌氰配合物)均以氰化氢形式被蒸馏出,并用氢氧化钠溶液吸收。用硝酸银标准滴定溶液滴定吸收液中的氰离子,生成可溶性的银氰配离子[Ag(CN)2-]。过量的银离子与试银灵指示液反应,溶液由黄色变为橙红色,指示终点的到来。 3 试剂和仪器 3.1 试剂 3.1.1 硝酸银标准滴定溶液[C(AgNO3) = 0.01mol/L。(临用前配制) 3.1.2 150g/L酒石酸溶液。 称取15g酒石酸,溶于水后,稀释至100 mL。(有效期六个月) 3.1.3 0.5g/L甲基橙指示液。 称取0.05g甲基橙,溶于70℃的水中,冷却,稀释至100mL。(有效期六个月) 3.1.4 100g/L硝酸锌[Zn(NO3)2·6H2O]溶液。 称取10g硝酸锌[Zn(NO3)2·6H2O],溶于水后,稀释至100 mL。(有效期六个月) 3.1.5 20g/L或40g/L NaOH吸收液。 称取20g氢氧化钠(AR),溶于水后,稀释至1000mL,浓度为20g/L NaOH 吸收液。(有效期六个月) 称取40g氢氧化钠(AR),溶于水后,稀释至1000mL,浓度为40g/L NaOH 吸收液。(有效期六个月)

3.1.6 试银灵指示液 称取0.02g试银灵(对二甲氨基亚苄基罗丹宁)溶于100mL 丙酮中,贮于棕色瓶中,置于暗处,有效期一个月。 3.2 仪器 3.2.1 500mL 蒸馏烧瓶。 3.2.2 蛇形或球形冷凝管。 3.2.3 可调电炉(600W或800W)。 3.2.4 250mL 锥形瓶(用作吸收瓶)。 3.2.5 10mL 棕色酸式滴定管。 4 操作步骤 4.1 氰化氢(HCN)的蒸出和吸收 4.1.1 量取过滤后水样200mL,移入500mL 蒸馏烧瓶中(若氰化物含量较高。可酌量少取,加水稀释至200mL),加数粒玻璃珠。 4.1.2 往吸收瓶(250mL 锥形瓶)中加入20mL 20g/L NaOH溶液作为吸收液。 4.1.3 将蒸馏烧瓶、冷凝管、吸收瓶和接引管依次连接,并使接引管下端插入吸收液液面以下。检查各连接部位,使其严密。 4.1.4 从蒸馏烧瓶顶端加入10mL 硝酸锌溶液,7~8滴甲基橙指示剂,迅速加入5mL 酒石酸溶液,立即盖好瓶塞,使瓶内溶液保持红色,打开冷却水,以2~4 mL/min馏出液速度进行加热蒸馏。 4.1.5,当吸收瓶内溶液体积接近100mL 时停止蒸馏。用少量水洗冷凝管和馏出液导管后,取下锥形瓶,用水稀释至100mL 标线处。此即水样的碱性馏出液A。 4.2 空白蒸馏及吸收 按4.1.1~4.1.5操作,用试验用水(200mL)代替样品进行空白试验,得到空白试验流出液B。 4.3 样品测定 4.3.1 于100mL 水样的碱性流出液A中加入0.2mL 试银灵指示剂,摇匀。用硝酸银标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙红色时,即为终点,计录用量

合成气中硫化物的脱除与净化

合成气中硫化物的脱除与净化 在制气时,所用的气、液、固三类原料均含硫化物,在制气时转化成硫化氢和有机硫气体,它们会使催化剂中毒,腐蚀金属管道和设备,危害很大,必须脱除,并回收利用这些硫资源。 1、硫化物的危害: 硫化物是制气过程中最常见、最重要的催化剂毒物,极少量硫化物就会使催化剂中毒,使催化剂活性降低直至完全失活。硫化物主要有硫化氢和有机硫化物,后者在高温和水蒸气、氢气作用下也转变成硫化氢。 2、不同原料硫化物脱出位置: 用天然气或轻油制气时,为避免蒸汽转化催化剂中毒,已预选将原料彻底脱硫,转化生成的气体中无硫化物。 煤或重质油制气时,氧化过程不用催化剂,不用对原料预脱硫,因此产生的气体中有硫,在下一步加工前必须进行脱脱硫。 3、硫化物脱除的具体方法: 根据硫化物的含量、种类和要求的净化度、技术条件和经济性,可选用一种或多种脱硫方法来进行脱硫。按脱硫剂状态来分,有干法、湿法两大类。

(1)干法脱硫: 有吸附法和催化转化法。 A、吸附法:采用对硫化物有强吸附能力的固体来脱硫。吸附剂有氧化锌、活性炭、氧化铁、分子筛等。 氧化锌:以氧化锌为主组分,添加少量CuO、MnO2、MgO等作为促进剂,以矾土水泥作粘结剂制成条形或球形。在一定条件下,将H2S、RSH、ZnO转化成稳定ZnS固体,在氢气条件下,COS、CS2转化为H2S,为ZnO吸收变为ZnS。氧化锌脱硫效果好,一般只用于低含硫气体的精脱硫,不能脱除硫醚和噻吩。 活性炭:用于脱除天然气、油田气及以湿法脱硫后之气体中微量硫,属于常温精脱硫。活性炭吸附H2S和O2,后两者在其表面反应,生成元素硫。活性炭也能吸附有机硫。吸附方法对噻吩最有效。 氧化铁:这是一种古老的吸附方法。有常温、中温、高温吸附。氧化铁吸收硫化氢后生成硫化铁,再生时用氧化法使硫化铁转化为氧化铁和元素硫或二氧化硫。 此外还有分子筛等。 B、催化转化法:使用加氢脱硫催化剂,将烃类原料中含有的有机硫氢解,转化成易脱除的硫化氢,再用其他方法脱除。 催化剂常用钴钼的氧化物。即以Al2O3为载体,以CoO和MoO3为负载的钴钼加氢脱硫剂。应用举例见课本181-182页。 一般在采用钴钼加氢转化后再用氧化锌脱除生成的硫化氢,因此,用氧化锌-钴钼加氢转化-氧化锌组合,可达到精脱硫的目的。

高中化学复习知识点:硫化物

高中化学复习知识点:硫化物 一、多选题 1.向含有下列微粒的溶液中分别加入少量NaOH 固体、少量浓盐酸或少量酸性高锰酸钾溶液,都能使该微粒浓度下降的是 A .Fe 3+ B .HS — C . D .C 6H 5O — 二、单选题 2.和氢硫酸反应不能产生沉淀的是 A .Pb(NO 3)2溶液 B .Na 2S 溶液 C .CuSO 4溶液 D .H 2SO 4溶液 3.下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是( ) A .硫黄矿制备硫酸经历两步:S SO 3H 2SO 4 B .酸雨与土壤中的金属氧化物反应后,硫元素以单质的形式进入土壤中 C .在燃煤中加入石灰石可减少SO 2排放,发生的反应为2CaCO 3+2SO 2+O 22CO 2+2CaSO 4 D .土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS),说明CuS 很稳定,不具有还原性 4.CS 2(二硫化碳)是无色液体,沸点46.5℃。储存时,在容器内可用水封盖表面。储存于阴凉、通风的库房,远离火种、热源,库温不宜超过30℃。CS 2属于有机物,但必须与胺类分开存放,要远离氧化剂、碱金属、食用化学品,切忌混储。采纳防爆型照明、通风设施。在工业上最重要的用途是作溶剂制造粘胶纤维。以下说法正确的选项是( ) ①属易燃易爆的危险品;②有毒,易水解;③是良好的有机溶剂;④与钠反应的产物中一定有Na 2CO 3;⑤有还原性。 A .①③⑤ B .②③ C .①④⑤ D .②⑤ 5.下列叙述正确的是( ) A .含A 4N 个离子的固体2Na O 溶于水配成1 L 溶液,所得溶液中Na +的物质的量浓度为2 1mol L -? B .2Na S 在空气中长期放置变浑浊的离子方程式为: 2222S O 2H O 2S 4OH -++=↓+一

氨氮去除方法

根据废水中氨氮浓度的不同,可将废水分为3类:高浓度氨氮废水(NH3-N>500mg/l),中等浓度氨氮废水(NH3-N:50-500mg/l),低浓度氨氮废水(NH3-N<50mg/l)。然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用,制约了生化法对其的处理应用和效果,同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难以达到要求。 故本工程的关键之一在于氨氮的去除,去除氨氮的主要方法有:物理法、化学法、生物法。 物理法含反渗透、蒸馏、土壤灌溉等处理技术;化学法含离子交换、氨吹脱、折点加氯、焚烧、化学沉淀、催化裂解、电渗析、电化学等处理技术;生物法含藻类养殖、生物硝化、固定化生物技术等处理技术 目前比较实用的方法有:折点加氯法、选择性离子交换法、氨吹脱法、生物法以及化学沉淀法。1.折点氯化法去除氨氮 折点氯化法是将氯气或次氯酸钠通入废水中将废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。当氯气通入废水中达到某一点时水中游离氯含量最低,氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时,水中的游离氯就会增多。因此该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。处理氨氮废水所需的实际氯气量取决于温度、pH值及氨氮浓度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯气。pH值在6~7时为最佳反应区间,接触时间为0.5~2小时。 折点加氯法处理后的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫进行反氯化,以去除水中残留的氯。1mg残留氯大约需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化时会产生氢离子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg残留氯只消耗2mg左右(以CaCO3计)。折点氯化法除氨机理如下: Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl- 折点氯化法最突出的优点是可通过正确控制加氯量和对流量进行均化,使废水中全部氨氮降为零,同时使废水达到消毒的目的。对于氨氮浓度低(小于50mg/L)的废水来说,用这种方法较为经济。为了克服单独采用折点加氯法处理氨氮废水需要大量加氯的缺点,常将此法与生物硝化连用,先硝化再除微量残留氨氮。氯化法的处理率达90%~100%,处理效果稳定,不受水温影响,在寒冷地区此法特别有吸引力。投资较少,但运行费用高,副产物氯胺和氯化有机物会造成二次污染,氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

最新-硫化物去除剂在污水处理中的应用 精品

硫化物去除剂在污水处理中的应用 油田水系统中硫酸盐还原菌的大量繁殖导致的微生物腐蚀会产生硫化亚铁颗粒[1],其悬浮于水中造成黑水现象,一方面会使注水悬浮固体含量升高;另一方面,因其具有油水双润湿性不仅会吸附在油珠表面阻碍油珠聚并,还易在石英砂等水润湿性颗粒表面沉积使其转变为易吸附油珠的双润湿性颗粒,增加油水分离难度。 大庆油田采油一厂弱碱三元312污水站平均日处理水量240003,回收水池出水及来水黑水现象严重,外输水含油、悬浮固体均未达标。 对其水质不达标的原因分析结果表明,312污水站反冲洗水的污染是造成来水黑水现象的主要原因,来水产生的黑水问题,降低了油水沉降分离效率;回收黑水中分离出的固体杂质主要是硫化亚铁,其次是生物膜等细菌代谢物,其中硫化亚铁是影响沉降效率的主要污染物,而的大量滋生会造成水体中硫化亚铁含量升高。 因此,解决现场水质问题的关键在于消除回收水池内及滤料表面的硫化亚铁污染,同时使水体受控。 1试验数据与分析在三元312污水站反冲洗泵前投加硫化物去除剂,加药浓度以反冲洗水量计算为300,加药水反洗滤罐后进入回收水罐,达到极限液位后经回收水罐底排污进入回收水池,从回收水池返排至来水汇管,加药工艺简图见图1,加药情况见表1。 11投加硫化物去除剂对回收水水质的影响实验期间,回收水检测。 投加硫化物去除剂沉降12后,回收水的硫化物含量平均降低了6842。 加药后沉降时间越长处理效果越好,根据现场取样目测结果,加药后平均沉降时间5即可使回收水黑色褪去,效果如图2所示。 加药前后回收水质变化情况如图3所示。 图2平均沉降时间5回收水左起加药前1、加药前2、加药平均沉降5加药前加药期间停药图3加药前后回收水变化综上,投加300硫化物去除剂后沉降12,可有效降低回收水的含油量、悬浮固体含量及硫化物含量,平均除油率8310,悬浮物去除率3372,硫化物含量去除率6842。 12投加硫化物去除剂对滤前水质的影响滤前水含油、悬浮固体含量数据见表2。

氰化物中毒机理及案例分析

氰化物中毒机理及案例 分析 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

氰化物中毒机理及案例分析化学结构中含有氰根(CN-)的化合物均属于氰化物。一般将其无机化合物归为氰类,有机化合物归为腈类。 氢氰酸,HCN-,别名氰化氢,是一种具有苦杏仁特殊气味的无色液体。易溶于水、酒精和乙醚。易在空气中均匀弥散,在空气中可燃烧。氰化氢在空气中的含量达到5.6~12.8%时,具有爆炸性。氰化氢为气体,其水溶液称氢氰酸。氢氰酸属于剧毒类。其主要应用于电镀业(镀铜、镀金、镀银)、采矿业(提取金银)、船舱、仓库的烟熏灭鼠,制造各种树脂单体如丙烯酸树酯、甲基丙烯酸树酯等行业,此外也可在制备氰化物的生产过程中接触到本物质。 氰化物的毒性主要由其在体内释放的氰根而引起。氰根离子在体内能很快与细胞色素氧化酶中的三价铁离子结合,抑制该酶活性,使组织不能利用氧。氰化物对人体的危害分为急性中毒和慢性影响两方面。氰化物所致的急性中毒分为轻、中、重三级。轻度中毒表现为眼及上呼吸道刺激症状,有苦杏仁味,口唇及咽部麻木,继而可出现恶心、呕吐、震颤等;中度中毒表现为叹息样呼吸,皮肤、粘膜常呈鲜红色,其他症状加重;重度中毒表现为意识丧失,出现强直性和阵发性抽搐,直至角弓反张,血压下降,尿、便失禁,常伴发脑水肿和呼吸衰竭。

氢氰酸对人体的慢性影响表现为神经衰弱综合症,如头晕、头痛、乏力、胸部压迫感、肌肉疼痛、腹痛等,并可有眼和上呼吸道刺激症状。皮肤长期接触后,可引起皮疹,表现为斑疹、丘疹,极痒。 在某些镀铜、镀镍工艺中可采用无氰电镀。凡发生氰化氢的工序,应严加密闭,或放在隔离室内局部排风,室内保持负压,防止有毒气体逸出。在进入用氢氰酸烟熏过的仓库时,必须事先通风,并戴隔离式防毒面具方可入内。 实例1 1983年12月22日下午7时,上海某化工厂电焊工李某(男、21岁)在该厂丙酮氰醇车间对堵塞的管道进行切割时,不慎管内余存的氢氰酸逸出,李某由此而吸入氰化氢气体,致头晕、乏力,进而呼吸困难、意识丧失,皮肤粘膜呈樱桃红色。经厂内初步急救后送市有关职防专业机构救治,诊断为急性氢氰酸中毒,经较长时间的住院治疗后才渐趋康复。 原因分析:该厂为氰化物化工产品专业生产厂,理应有一套严密的安全操作规程和严格的防护保障,全体职工更要人人了解氰化物的剧毒性及每天踏进厂区就应有强烈的自我保护意识,清醒地感到氰化物无处不在、无时不在,稍有不慎则生命攸关。但该厂由于管理疏漏,当年仅丙酮氰醇车间就曾二次发生过氢氰酸2人中毒事故。而此次系切割作业前未将管道内氢氰酸残液排尽,并尚未确信已达到万无一失情况下就冒

硫化物实验作业指导书

水质硫化物的测定 1、方法依据 水质硫化物的测定,亚甲基蓝分光光度法 2、适用范围 本法的最低检出浓度为0.02mg/L( S),测定上限为0.8mg/L。当采用酸化-吹气预处理法时,可进一步降低检出浓度。酌情减少取样量,测定浓度可达4mg/L。 3、测定原理 在含高铁离子的酸性溶液中,硫离子与对氨基二甲基苯胺作用,生产亚甲蓝,颜色深度与水中硫离子浓度成正比。 4、干扰和消除 亚硫酸盐、硫代硫酸盐超过10mg/L时,将影响测定。必要时增加硫酸铁氨用量,其允许量可达40mg/L。 5、试剂 5.1 无二氧化碳水:将蒸馏水煮沸15分钟后,加盖冷却至室温。所有实验室用水均为无二氧化碳水; 5.2 硫酸铁氨溶液:取25g硫酸高铁氨溶于含有5ml硫酸的水中,稀释至200ml; 5.3 0.2%对氨基二甲苯胺溶液:称取2g对氨基二甲苯胺盐酸盐溶于

700ml水中,缓缓加入200ml硫酸,冷却后用水稀释至1000ml; 5.4 (1+5)硫酸;(标定) 5.5 0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液:称取24.8g五水合硫代硫酸钠和0.2g无水硫酸钠,溶于无二氧化碳水中,转移至1000ml棕色容量瓶中,稀释至标线,摇匀; 5.6 2mol/L的乙酸锌溶液; 5.7 0.1mol/L碘标准溶液:称取12.69g碘于250ml烧杯中,加入40g 碘化钾,加少量水溶解后,转移至1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀; 5.8 1%淀粉指示剂;(标定) 5.9 硫化钠标准溶液:取一定量硫化钠标准溶液至于布氏漏斗中,用水淋洗出去表面杂质,用干滤纸吸取表面水分后,称取7.5g溶于少量水中,转移至1000mL棕色容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀备测。 标定:在250mL碘量瓶中,加入10mL1mol/L的乙酸锌溶液,10.0ml 待标定的硫化钠溶液及20.0ml0.1mol/L的碘标准溶液,用水稀释至60mL,加入(1+5)硫酸至5mL,密塞摇匀。在暗处放置5min,用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色时,加入1mL淀粉指示液,继续滴加至蓝色刚好消失为止,记录标准液用量。 同时以10mL水代硫酸钠,做空白试验。

污水中氨氮的去除

目录1污水中氨氮污染的现状和来源1 1.1污水中氨氮污染现状1 1.2废水中氮的来源2 2.国内外研究进展2 2.1国外研究进展2 2.2国内研究进展3 3氨氮污水处理主要技术3 3.1生物法4 3.1.1生物法机理——生物硝化和反硝化机理4 3.1.2传统生物法4 3.1.2.1A/O系统5 3.1.2.2缺氧/好氧工艺(简称A2/O法)5 3.1.2.3厌氧—缺氧—好氧工艺(简称A1-A2/O工艺)5 3.1.3生物脱氮法新工艺6 3.1.3.1厌氧氨氧化工艺6 3.1.3.2短程硝化反硝化工艺7 3.1.3.3同时硝化反硝化工艺7 3.2物理化学处理法7 3.2.1吹脱法及汽提法7 3.2.2折点氯化法8 3.2.3化学沉淀法8 3.2.4离子交换法9 3.2.5液膜法9 3.3土壤灌溉10 4探讨10 5氨氮污水处理方法应用于兰州市污水处理厂中的研究11 6展望12 参考文献错误!未定义书签。 致谢错误!未定义书签。

污水水中氨氮的去除 摘要:氨氮存在于很多工业废水中,氨氮污水是目前造成水体富营养化的主要因素之一,本 文综述了当前氨氮污染的现状和氨氮污水处理中最常用和比较实用方法的原理和各自的优缺 点,介绍了国内外氨氮污水处理的研究现状,同时对各种方法的选择作出了探讨,并对氨氮处理 方法在兰州市的实际应用作了简单介绍,对兰州市雁儿湾污水处理厂氨氮去除做了简单的改进 思路,同时对氨氮污水处理前景进行了展望,并提出了今后应着重考虑的几个问题。 关键词:氨氮;废水处理;去除 1污水中氨氮污染的现状和来源 1.1污水中氨氮污染现状 随着世界经济发展和城市化的进程, 对水的需求量不断增大, 随之而来的是污水的排放量日益增多,水体中氨氮量的剧增引起了国内外社会各界的广泛关注。据统计, 2003 年, 全国污水排放总量为460.0 亿吨, 工业废水排放量为212.4 亿吨, 氨氮的排放量为40.4 万吨; 城镇生活污水的排放量为247.6 亿吨, 其中氨氮的排放量为89.3 万吨[1]。氨氮的大量排放不仅造成了水环境污染和水体富营养化及水体发生赤潮等现象, 而且在工业废水处理和回用工程中造成用水设备中微生物繁殖, 形成生物垢, 堵塞管道和用水设备, 影响热交换。大量含有氨氮的污水排入江河、湖泊, 造成自然水体的富营养化, 同时给生活和工业用水的处理带来较大的困难。水体中含有大量的氨氮, 使水体产生富营养化效应, 刺激并加速水生植物的生长, 如海藻、水草的大量生长繁殖, 导致水体生态平衡失调。在水中硝化细菌的作用下氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,完全氧化l mg 氨氮约需4.6 mg 溶解氧,这对水体质量的改善和保证十分不利,会造成水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用,可能造成溶解氧的过饱和状态,水下生物得不到充足的阳光而影响了生存和繁殖。溶解氧的过饱和以及水中溶解氧减少,都对水生动物有害,造成鱼类大量死亡,在近海海域引发赤潮。据报道,2009年中国沿海共发生赤潮68次,累计面积14102平方公里,造成直接经济损失0.65亿元,累计面积较2008年增加364平方公里[2]。氨氮污水对环境的影响已引起环保领域和全球范围的重视,目前, 国内外对氨氮污水的研究主要集中在开发新的脱氨氮处理技术, 以达到更好处理氨氮的目的和环保

工业废水中金属离子的去除方法

1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单,是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点: (1)中和沉淀后,废水中若pH值高,需要中和处理后才可排放; (2)废水中常常有多种重金属共存,当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时,pH值偏高,可能有再溶解倾向,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀; (3)废水中有些阴离子如:卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物,因此要在中和之前需经过预处理; (4)有些颗粒小,不易沉淀,则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。 与中和沉淀法相比,硫化物沉淀法的优点是:重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低,反应时最佳pH值在7—9之间,处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是:硫化物沉淀物颗粒小,易形成胶体;硫化物沉淀剂本身在水中残留,遇酸生成硫化氢气体,产生二次污染。为了防止二次污染问题,英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法,即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解,这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来,同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。 2氧化还原处理 化学还原法 电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子形态存在,因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后,投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一,在我国有着广泛的应用,其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同,可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。 应用化学还原法处理含Cr废水,碱化时一般用石灰,但废渣多;用NaOH 或Na2CO3,则污泥少,但药剂费用高,处理成本大,这是化学还原法的缺点。 铁氧体法 铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4,使Cr6+还原成Cr3+,Fe2+氧化成Fe3+,调节pH值至8左右,

硫化物的脱除

合肥学院 Hefei University 系别化学与材料工程系 课程名称无机化工工艺学 专业化学工程与工艺 班级 12级化工 姓名 学号

硫化物的脱除 摘要:半水煤气中,因煤的种类不同而含有数量不等的硫化物。这些硫化物对含合成氨生产有着严重危害,必须首先予以除去,以保证后工段工作顺利进行。在合成氨生产中,要求经过脱硫后的半水煤气中H2S含量在0.07g.m3(标)以下,碳化气中H2S含量在0.01g/m3(标)以下。脱硫方法很多,可分为干法和湿法两大类,其中湿式氧化法脱硫多用于半水煤气和变换气的一次脱硫,而干法脱硫多用于变换气脱硫和碳化气的精脱硫。 作者单位:合肥学院化学与材料工程系 关键词:原料气;湿法脱硫;干法脱硫;催化剂 Abstrct: Keywords: 正文:原料气中的硫化物:主要是硫化氢,其次是二硫化碳(CS2)、硫氧化碳(COS)、硫醇(RSH)、硫醚(RSR’)和噻吩(C4H4S)等有机硫。脱硫的方法:根据硫化物的含量、种类和要求的净化度、技术条件和经济性,可选用一种或多种脱硫方法来进行脱硫。按脱硫剂状态来分,有干法、湿法两大类。 湿法脱硫:化学吸收法、物理吸收法和物理化学吸收法。湿法脱硫具有吸收速率快,生产强度大,脱硫过程连续,溶液易再生,硫磺可回收等特点,适用于硫化氢含量较高,净化度要求不太高的场合。 (一)概述: 1、优点:(1)脱硫剂是便于输送的液体物料;且再生简单,可循环使用(2)脱硫剂可以再生并能回收富有价值的化工原料硫磺;(3)湿法脱硫吸收速度快,硫容大,适合脱除气体中的高硫。 2、分类:化学吸收法、物理吸收法和物理化学吸收法。物理法是利用脱硫剂对原料气中硫化物的物理溶解作用将其吸收,如低温甲醇法。化学法是利用了碱性溶液吸收酸性气体的原理吸收硫化氢,如氨水液相催化法。物理化学法是指脱硫剂对硫化物的吸收既有物理溶解又有化学反应。如环丁砜烷基醇胺法。 3、直接氧化法脱硫:氧化态的催化剂将硫化氢氧化为单质硫,其自身是还

工业废水中金属离子的去除方法

1 化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单,是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点: (1)中和沉淀后,废水中若pH 值高,需要中和处理后才可排放; (2)废水中常常有多种重金属共存,当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al 等两性金属时,pH值偏高,可能有再溶解倾向,因此要严格控制pH 值,实行分段沉淀;(3)废水中有些阴离子如:卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物,因此要在中和之前需经过预处理; (4)有些颗粒小,不易沉淀,则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。 与中和沉淀法相比,硫化物沉淀法的优点是:重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低,反应时最佳pH 值在7—9 之间,处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是:硫化物沉淀物颗粒小,易形成胶体;硫化物沉淀剂本身在水中残留,遇酸生成硫化氢气体,产生二次污染。为了防止二次污染问题,英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法,即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解,这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来,同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。2氧化还原处理 化学还原法 电镀废水中的Cr 主要以Cr6+离子形态存在,因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后,投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3 沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一,在我国有着广泛的应用,其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同,可分为FeSO4法、NaHSO3 法、铁屑法、SO2 法等。 应用化学还原法处理含Cr 废水,碱化时一般用石灰,但废渣多;用NaOH 或Na2CO3,则污泥少,但药剂费用高,处理成本大,这是化学还原法的缺点。 铁氧体法 铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr 废水中加入过量的FeSO4,使Cr6+还原成Cr3+,Fe2+氧化成Fe3+,调节pH 值至8 左右,使Fe 离子和Cr 离子产生氢氧化物沉淀。通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应,

第六章 化学沉淀

第六章化学沉淀 Chemical Precipitation 第一节化学沉淀基本知识 1、化学沉淀法定义 (P301) 化学沉淀法是向污水中投加某种化学物质,使它与污水中的溶解物质发生化学反应,生成难溶于水的沉淀物,以降低污水中溶解物质的方法。 主要针对废水中的阴、阳离子。 2、化学沉淀法的处理对象 (主要针对废水中的阴、阳离子。) (1)废水中的重金属离子及放射性元素:如Cr3+、Cd3+、Hg2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Fe3+等。 (2)给水处理中去除钙,镁硬度。 (3)某些非金属元素:如S2-、F-、磷等。 (4)某些有机污染物 3、沉淀的条件 ①水中难溶盐服从溶度积原则,即在一定条件下,在含有难溶盐M n N n(固体)的饱和溶液中,各种离子浓度的乘积为一常数,称为溶度积常数,记为L MnNn: M m N n == mM n+ + nN m- 溶度积常数 L MmNn=[M n+]m?[N m-]n 溶度积常数 L MmNn=[M n+]m?[N m-]n=k?[M m N n]=常数 其中 [M n+]—表示金属阳离子摩尔浓度(mol/L) [N m-]—表示阴离子摩尔浓度(mol/L)

难溶盐的溶度积常数均可在化学手册中查到。 见书P302表16-1,给出的溶度积简表。 L MmNn=[M n+]m?[N m-]n=k?[M m N n]=常数根据溶度积原理,可以判断溶液中是否有沉淀产生: A 、离子积[M n+]m?[N m-]n < L MmNn时, 溶液未饱和,全溶,无沉淀。 B 、离子积[M n+]m?[N m-]n = L MmNn时, 溶液正好饱和,无沉淀。 C 、离子积[M n+]m?[N m-]n > L MmNn时, 形成MmNn沉淀。 可见,要降低[M n+]可考虑增大[N m-]的值,具有这种作用的化学物质为沉淀剂。 ②在饱和溶液中,可根据溶度积常数计算难溶盐在溶液中的溶解度S MmNn 由于 [M n+]= m S MmNn [N m-]=nS MmNn 有 L MmNn=[mS MmNn]m?[nSMmNn]n 得 ③分级沉淀: 当溶液中有多种离子都能与同一种离子生成沉淀时,可通过溶度积原理来判断生成沉淀的顺序称为分级沉淀。 如:溶液中同时存在Ba2+、CrO42-、SO42-,何种离子首先发生沉淀析出? Ba2+ + SO42- == BaSO4↓ L BaSO4 = 1.1×10-10 Ba2+ + CrO42- == BaCrO4↓ L BaCrO4= 2.3×10-10 判断分级沉淀的先后,不要单纯的通过溶度积常数(或溶解度)的大小来判定,要以离子浓度乘积与溶度积L的关系为指标,看是否满足沉淀的条件。

水中氰化物参数如何正确选择氰化物分析仪器

如何正确选择氰化物分析仪器以及氰化物介绍 来源:北京华信博润科技公司(意大利3S水质分析仪器中国总代理)氰化物是什么?氰化物对人体有什么危害?如何检测氰化物?为了给大家带来更清澈的水质,北京华信博润小编下面为大家讲讲水中氰化物如何处理?如何检测?利用什么氰化物分析仪器来检测?首先咱们要定义下氰化物概念。 氰化物特指带有氰基(CN)的化合物,其中的碳原子和氮原子通过叁键相连接。这一叁键给予氰基以相当高的稳定性,使之在通常的化学反应中都以一个整体存在。因该基团具有和卤素类似的化学性质,常被称为拟卤素。通常为人所了解的氰化物都是无机氰化物,俗称山奈(来自英语音译“Cyanide”),是指包含有氰根离子(CN-)的无机盐,可认为是氢氰酸(HCN)的盐,常见的有氰化钾和氰化钠。它们多有剧毒,故而为世人熟知。另有有机氰化物,是由氰基通过单键与另外的碳原子结合而成。 水中氰化物可分为简单氰化物和络合氰化物,主要来源于电镀废水、焦炉和高炉的煤气洗涤水,合成氨、有色金属选矿、冶炼、化学纤维生产、制药等各种工业废水。水中氰化物是剧毒物质,对人体的毒性主要是与高铁细胞色素氧化酶结合,生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去传递氧的作用,引起组织缺氧窒息。氰化物对水生生物有很大毒性。水体中含氰化物O.lmg/L能杀死虫类,0.3mg/L能杀死赖以自净的微生物,而含0.3?0.5mg/L时,鱼类中毒死亡。人只要口服0.28g左右氰化钾则可致死。氰化物危害极大,可在数秒之内出现中毒症状。当含氰废水排入水体后,会立即引起水生动物急性中毒甚至死亡。 意大利3S-CL-CN氰化物在线分析仪,是一款在线连续采用分析仪器,采用LED光源进行比色法分析测量氰化物浓度。分析仪典型的分析程序被设置在系统内部如:用样品冲洗光学反应池,同时提取一部分样品,加入一种或者多种药剂,例如缓冲液或者掩蔽剂,然后进行第一次测量,作为参考测量值。参考测量值可以消除干扰因素,如样品颜色和浊度,以及从药剂和折射光产生的各种各样的颜色。在获得参考数值后,增加药剂之后颜色产生变化。样品被混合并预留一定的时间使颜色完全稳定,并进行第二次测量,获得第二次读数。参考测量值与第二次测量值在一定的工艺系数下,被用于计算浓度值。然后反应单元被排空,并被多次冲洗,再进行下一个循环的测量。(点击进行全文阅读)

第三章--硫化物的脱除

第三章硫化物的脱除 半水煤气中,因煤的种类不同而含有数量不等的硫化物。这些硫化物对含合成氨生产有着严重危害,必须首先予以除去,以保证后工段工作顺利进行。在合成氨生产中,要求经过脱硫后的半水煤气中H2S含量在0.07g.m3(标)以下,碳化气中H2S含量在0.01g/m3(标)以下。对于联醇生产厂则在求碳化气硫化物含量在0.1mg/m3(标)以下。 脱硫方法很多,可分为干法和湿法两大类,其中湿式氧化法脱硫多用于半水煤气和变换气的一次脱硫,而干法脱硫多用于变换气脱硫和碳化气的精脱硫。 一、湿式氧化法脱硫 1、半水煤气中的硫化物主要有哪几种?它们的主要性质是什么? 半水煤气中的硫化物的种类因煤的种类不同而含有数量不等的硫化物。这些硫化物主要是硫化氢,约占硫化物总量的90%。另外还含有少量的有机硫化物,主要是二硫化碳、羰基硫、硫醇等。 硫化物的主要性质分述如下。 (1)硫化氢,分子式H2S,是无色气体,有类似腐烂鸡蛋的恶臭味。性剧毒。易溶于水,其水溶液呈酸性,能与碱生成盐。可用碱溶液来吸收它以除去气体中的硫化氢。硫化氢有很强的还原能力,易被氧化成硫磺和水,这一性质被广泛地用于脱除硫化氢并副产硫磺的工艺上。硫化氢还容易与金属、金属氧化物或金属的盐类生成金属硫化物。 (2)二硫化碳,分子式CS2,无色液体,难溶于中,与碱的水溶液发生反应: 3CS2+6KOH K2CO3+3K2CS3+3H2O 二硫化碳还可被氢还原,视反应条件可生成硫化氢、硫醇或其他有机硫化物,在高温下与水蒸汽作用几乎可完全转化为硫化氢。 (3)羰基硫,分子式COS,是无色无嗅的气体,微溶于水。干燥的COS较稳定,在高温下有可能分解为二硫化碳和二氧化碳,9000C可分解出硫。在高温下可与水蒸汽作用转化成硫化氢。与碱的水溶液一起能缓缓地进行下面的反应: COS+2NaOH Na2CSO2+H2O 生成的硫化碳酸盐不稳定,可分解成碳酸钠和硫化钠 Na2CSO2+2NaOH Na2S+H2O+Na2CO3 (4)硫醇,分子式RSH(R为烷基),低分子硫醇具有令人厌恶的气味,浓度仅为1×10-3g/L,就可被人感觉出来。有毒。不溶于水。呈酸性,其酸性比相应的醉类强,能与金属盐类或碱作用。硫醇在加热条件下可分解成烯烃与硫化氢,分解温度150~2500C。 2、硫化物对合成氨生产工艺过程有何危害? (1)对催化剂的危害硫是甲烷化催化剂、高(中)温变换催化剂、甲醇合成催化剂和氨合成催化剂的主要毒物之一,能使它们的活性和寿命显著降低。 (2)对产品质量的危害碳铵生产过程中,当变换气中H2S含量高时,在碳化母液中积累增高。使母液粘度增大,碳铵结晶变细,不仅造成分离困难,同时,由于生成FeS沉淀致使碳铵颜色变黑。 H2S带入制碱过程,在碳化时生成难溶的铁硫化合物致使重碱变黑。在尿素生产过程中,H2S进入尿素合成塔时会生成硫脲——[CS(NH2)2]污染尿素产品,降低产品质量。 (3)对碳酸丙烯酯脱碳操作的危害H2S进入碳酸丙烯酯脱碳系统,于空气汽提过程中生成硫磺,特别是系统中有铁时,能加速H2S氧化成硫的反应。硫磺附着在液面计上影响液面观察,硫磺、油污和机械杂质结成厚厚的垢层附着在贫液水冷器管子内壁上影响传热,甚至堵塞换热器管。硫磺沉积在填料表面上还会造成填料堵塞。 (4)对铜洗操作的危害铜氨液吸收H2S生成CuS沉淀,这种沉淀物颗粒很细,悬浮在溶液中导致中导致溶液粘度增大,发泡性增强,铜耗上升,破坏铜洗系统的正常运行。 (5)对金属腐蚀H2S能使碳钢设备及管线发生失重腐蚀,应力腐蚀、氢脆和氢鼓泡,使设备及管线寿命减短。

三种常见重金属的处理方法的比较

三种常见的处理方法的比较 一、石灰中和法 1.1基本原理 石灰中和反应法是在含重金属离子废水中投加消石灰C a( O H ) : , 使它和水中的重金属离子反应生成离子溶度积很小的重金属氢氧化物。通过投药量控制水中P H 值在一定范围内, 使水中重金属氢氧化物的离子浓度积大于其离子溶度积而析出重金属氢氧化物沉淀, 达到去除重金属离子, 净化废水的目的。 将废水收集到废水均化调节池,通过耐腐蚀自吸泵将混合后的废水送至一次中和槽,并且在管路上投加硫酸亚铁溶液作为砷的共沉剂(添加量为Fe/As=10),同时投加石灰乳进行充分搅拌反应,搅拌反应时间为30 min,石灰乳投加量由pH 计自动控制,使一次中和槽出口溶液pH值为7.0;为了使二价铁氧化成三价铁,产生絮凝作用,在一次中和槽后设置氧化槽,进行曝气氧化,经氧化后的废水自流至二次中和槽,再投加石灰乳,石灰乳投加量由pH计自动控制,使二次中和槽出口溶pH值为9~11;在二次中和槽废水出口处投加3号凝聚剂(投加浓度为10 mg/L),处理废水自流至浓密机,进行絮凝、沉淀;上清液自流至澄清池,传统的石灰中和处理重金属废水流程如下: 石灰一段中和及氢氧化钠二段中和时,各种重金属去除率随pH不同而沉淀效果不同,不同的金属的溶度积随PH不同而不同。同一PH所以对重金属的沉淀效果不一样,而废水中的重金属通常不只一种,根据重金属的含量在进水时把配合调到某金属在较低ph溶度积最高时对应的PH。加石灰乳进行中和反应,沉淀废水中的大部分金属。上清液进入下一个调节池,进入调节PH ,进入二次中和反应池,除去剩余的重金属离子。 1.2 石灰中和沉淀的优缺点 采用石灰石作为中和剂有很强的适应性,还具有废水处理工艺流程短、设备简单石灰就地可取,价格低廉,废水处理费用很低,渣含水量较低并易于脱水等优点,但是,石灰中和处理废水后,生成的重金属氢氧化物———矾花,比重小,在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒,所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢,又使处理后的废水浊度升高,含重金属离子仍然超标。要求废水不含络合剂如C N 一、N H 。等, 否则水中的重金属离子就会和络合剂发生络合反应, 生成以重金属离子为中心离子以络合剂为配位体的复杂而又稳定的络离子, 使废水处理变得复杂和困难。已沉降的矾花中和渣泥的含水率极高(达99%以上),其过滤脱水性能又很差,加上组成复杂、含重金属品位又低,这给综合回收利用与处置带来了困难,甚至造成二次污染。此外,渣量大,不利于有价金属的回收,也易造成二次污染II。用石灰水处理的重金属废水。由于不同重金属与OH的结合在同一PH下不同,同一金属在不同PH下的溶度积不同。所以,用传统的石灰法处理重金属含量较多的复杂的废水,显然不行,首先某些重金属不能达标排放,其次,处理废水中含钙比较多。在冶炼厂,很难循环使用。 二、硫化沉淀法

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