酸性氣工業(yè)制硫通常分為制硫爐內(nèi)高溫?zé)岱磻?yīng)和轉(zhuǎn)

化器內(nèi)低溫催化反應(yīng)兩部分。

1、高溫?zé)岱磻?yīng)

酸性氣在制硫爐內(nèi)高溫條件下,部分先被O2 氧

化成SO2 ,其余的再與SO2 反應(yīng)生成元素硫,主要進(jìn)

行的反應(yīng)如下:

H2S 3/2O2 =SO2 H2O 519. 2 kJ (1)

2H2S SO2=3/2S2 2H2O - 42. 1 kJ (2)

高溫條件下這兩個(gè)反應(yīng)的速度很快,一般可在

1 s 內(nèi)完成,H2S 轉(zhuǎn)化率可達(dá)60 %～70 %。

2、低溫催化反應(yīng)

低溫催化反應(yīng)是在轉(zhuǎn)化器內(nèi)的催化劑床層上進(jìn)

行,反應(yīng)式如下:

2H2S SO2=3/xSx 2H2O 93 kJ (3)

由于該過程為放熱反應(yīng),從理論上講,反應(yīng)溫度

越低,轉(zhuǎn)化率越高。但是,反應(yīng)溫度低于硫露點(diǎn)時(shí),

會(huì)有大量液硫沉積在催化劑表面,使其失去活性,為

此催化反應(yīng)溫度一般控制在170～350 ℃。隨著制

硫技術(shù)水平的提高,催化反應(yīng)也可在硫露點(diǎn)以下進(jìn)

行,如CBA 法和MCRC 法等。高溫?zé)岱磻?yīng)和一級(jí)催

化反應(yīng)的硫回收率一般在75 %～90 % ,為了提高硫

回收率,工業(yè)上常采用增加轉(zhuǎn)化器數(shù)量、轉(zhuǎn)化器之間

設(shè)置冷凝器分離液硫,以及逐級(jí)降低催化反應(yīng)溫度

等措施。

1. 2 　硫的特性

元素硫有其特殊的復(fù)雜性,如液態(tài)和氣態(tài)中的

硫都是不同硫組分的混合物。液態(tài)硫是S8 環(huán)狀和

Sn 鏈狀聚合物的混合物, n 值可以達(dá)到相當(dāng)大。硫

蒸氣是由S1至S8 八種組分組成,溫度高于700 K時(shí)

氣體中主要是S2 ,700 K以下時(shí)則以S6 、S8 為主[1 ] 。

在工程上以S2 、S6 、S8 三種組分的含量來描述硫已能

滿足設(shè)計(jì)精度要求。各種硫組分間轉(zhuǎn)化的反應(yīng)熱較

大,見化學(xué)方程式(4) ～ (6) 。

3S2 S6 272. 2 kJ (4)

4S2 S8 404. 4 kJ (5)

4S6 3S8 124. 5 kJ (6)