毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1H2S、SO2的危害

在常温常压下，硫化氢是一种具有可燃性、毒性、恶臭和腐蚀性的无色有害气体，具有类似于氰化氢的毒性，不仅可对钢材等造成严重的腐蚀，致使设备损坏而产生事故，而且还威胁人的健康和安全，硫化氢引起催化剂中毒、生产成本增加、产品质量下降等一系列问题,是引起大气污染、温室效应以及破坏臭氧层的主要物质之一，我国对环境大气、车间空气及工业废气中硫化氢浓度已有严格规定[1]。

人接触SO2时，主要经呼吸道吸入，并被鼻粘膜和呼吸道吸收。当空气中的SO2浓度达到50mg/m3时，即可使人产生窒息感，并引起眼刺激症状；当浓度达到1050～1310mg/m3时，人即便是短时间接触，也有中毒的危险；当其浓度达到5240mg/m3时，便会立刻引起人的喉头痉挛、喉水肿而导致窒息。目前认为，SO2的中毒症状主要是由于它在粘膜上生成亚硫酸和硫酸，强烈地发生刺激作用所致[2]。二氧化硫在大气污染中是排放最多、危害最大的一种气体。SO2对整个生态系统的影响及破坏相当严重，直接危害居民身体、畜牧业、农业及城市建筑物设施,形成的酸雨波及千里之外的地区，其危害性已为世界各国所共识。

2克劳斯工艺

2.1传统克劳斯工艺

克劳斯法[3]的基本原理是利用硫化氢为原料，在克劳斯燃烧炉内使其部分氧化生成SO2，与进气中的H2S作用生成硫磺加以回收[4]。克劳斯法要求H2S的初始浓度应大于15~20%，否则，H2S的燃烧不能提供足够的热量，以维持反应所需的温度。克劳过程的操作中，要保持H2S：SO2(摩尔比)=2：1；要控制适当温度以防系统中有液相凝结(凝结的液相会强烈腐蚀设备)；要安装除雾器脱除气流中的硫并提高硫回收量。虽然传统克劳斯工业装置一般还设有二级、三级甚至四级转化器，但由于受化学平衡的限制，即使达到四级转化时也只有95%~97%的回收率，仍达不到环保排放规定。此外，工艺中生成水妨碍了平衡向生成硫方向进行，也会影响总硫回收率。

2.2超级克劳斯工艺

长期以来，为提高克劳斯反应的硫回收率，研究者进行了大量研究工作，但并未取得重大突破，主要是受以下因素的制约：①克劳斯反应是可逆反应，转化率受反应温度下热力学平衡的限制；②克劳斯反应过程中生成的大量水分难以从过程气中分离，而过程气中的H2S浓度又不断下降，这样更限制了平衡向生成硫的方向移动；③在克劳斯装置的热反应阶段生成一定量的有机硫化合物(如COS、CS2等)，它们不与SO2发生克劳斯反应；④克劳斯反应要求严格控制过程气中H2S与SO2的比例，导致整个过程的控制困难。针对上述制约因素，原荷兰Comprimo公司(现已更名为Jacobs公司)在突破传统观念的基础上将克劳斯反应与催化氧化反应相结合，开发了超级克劳斯法，并于1988年在德国的一个天然气净化厂100t/d的克劳斯装置上实现了工业化。1990年后，超级克劳斯法又在催化氧化催化剂方面不断加以改进，从而降低了反应器的操作温度，也降低了过程气再热的能耗，使该法得到迅速发展。目前此法在国内外都得到广泛使用，已建装置超过100套，是除SCOT法外发展最快的硫磺回收和/或尾气处理工艺。

2.3超优克劳斯工艺