1、硫磺的用途很广,世界上每年消耗大量的硫磺,用于制造农药、硫酸、火药、橡胶、漂白剂等,还广泛用于食品工业,医药工业和国防建设,在半导体工业上也有应用,该工艺可产出用于食品工业,医药工业品质的硫磺。7. 说出二氧化硫的重要理化性质。二氧化硫是具有强烈刺鼻的窒息气味和强烈涩味的无色有毒气体,分子式SO2,分子量是64.06, SO2易冷凝,常压下冷至-10或常温下加压至405.2KPa即可液化,故SO2可做制冷剂,熔点:-76.1,沸点:-10.02。20时,一体积水可以溶解40体积SO2气体,SO2水溶液生成亚硫酸(H2SO3),呈中强酸,所以在有水或水蒸汽存在的情况下,SO2比H2S更易腐蚀钢材
2、,同时与水生成的亚硫酸也会缓慢氧化成硫酸;溶于乙醇、乙醚、氯仿、甲醇、硫酸和醋酸;不燃,也不助燃,车间空气最高容许浓度为15mg/m3。8. 用化学反应式说明二氧化硫的氧化、还原二重性。SO2具有氧化性,又具有还原性。2H2S+SO2=2 H2O+3/xSx (注:X为2, 6,8) 2SO2+O2 = 2SO3 因此二氧化硫可作为漂白剂使许多有色物质退色。9. 二氧化碳的重要理化性质?二氧化碳俗名为碳酸气,分子式为CO2,分子量44,无色无味气体,有水分时呈酸味,密度1.977Kg/m3,比重1.53,溶于水,部分生成碳酸,化学性质很稳定,它是在燃烧过程中生成的。对于硫磺装置来说,CO2主要
3、有两个来源,一是酸性气含有一定量的CO2,另一个是烃类燃烧产生的。10. 液化气、燃料气成分甲烷、乙烷的理化性质?甲烷:分子式:CH4,分子量16.04,自燃点:在空气中65O750, 在氧气中560700;爆炸范围:在空气中515%, 在氧气中5.459.2%;密度为0.717 Kg/m3,比重为0.55,闪点-66.7,自燃点:645。在高温下和足够空气燃烧,能够完全氧化,生成二氧化碳和水,反应过程中放出大量热:CH4+2O2CO2+2H2O+890KJ/mol乙烷:C2H6,分子量30.07,燃点:在空气中472,在氧气中630;在空气中3.212.5%;密度为1.357 Kg/m3,比
4、重为1.05,闪点530。在足够的空气中燃烧生成二氧化碳和水,反应过程中放出大量热:C2H6+7/2 O22CO2+3H2O+Q11. 氢气的重要理化性质?氢气分子式为H2,分子量2.016,密度0.0898 Kg/m3,自燃点510,爆炸极限4.174.2(V)。氢气在空气中和氧气反应生成水并放出大量的热。12. 羰基硫的理化性质?羰基硫的分子式为COS,分子量为60.07,是一种无色无味、易燃气体,与空气混合时能发生爆炸,爆炸极限上限:29%,下限:11.9%,比重:2.1,熔点:-138.2,沸点:-50.2。COS稍溶于水,易溶于二氧化碳和乙醇,能被水解成二氧化碳和硫化氢:COS+H2
5、OCO2+H2S因此,COS如果存在于潮湿的空气中也能闻到硫化氢气味。13. 什么是爆炸极限?可燃气体、蒸汽或可燃粉尘与空气组成的爆炸混合物,遇火即能发生爆炸。这个发生爆炸的浓度范围叫爆炸极限,最低的爆炸浓度叫下限,最高的爆炸浓度叫上限,通常用可燃气体、蒸汽、粉尘在空气中的体积百分比表示。14. 含硫化合物对工艺装置及环境有哪些影响?严重腐蚀设备和管线。在生产过程中生成H2S及低分子硫醇等有毒气体造成有碍人体健康的空气污染。在甲醇合成催化生产时,造成催化剂中毒。燃烧时生成S02,造成环境污染,大量的S02排放旦超出大气自净能力,无法扩散稀释时就形成酸雨而降落地面,引起土壤酸化,危害植物生长。1
6、5. 什么是粘度?当液体受外力作用而流动时,在液体分子间存在内摩擦阻力,产生一定的粘滞性,这个粘滞性就是粘度的体现,分子间的内摩擦阻力越大,则粘度也越大,粘度的单位为:达因秒/厘米 2 ,常称为“泊”,但在实际应用中,常用1/100泊为单位,称“厘泊”。16. 什么叫泡点温度和泡点压力?什么叫露点温度和露点压力?泡点温度是在恒压条件下加热液体混合物,当液体混合物开始汽化出现第一个汽泡时的温度。 泡点压力是在恒温条件下逐步降低系统压力,当液体混合物开始汽化出现第一个汽泡时的压力。露点温度是在恒压条件下冷却气体混合物,当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度。露点压力是在恒温条件下压缩气体混合物
7、,当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的压力。17. 什么叫比热?比热又称热容,它是指单位物质温度升高所需的热量,单位是KJ/Kg。18. 什么叫汽化潜热?汽化潜热又称蒸发潜热,它是指单位物质在一定温度下由液态转化为汽态所需的热量,单位以KJ/Kg表示。当温度和压力升高时,汽化潜热逐渐减少,到临界点时,汽化潜热等于零。19. 什么叫“相”?所谓“相”,就是指系统(体系)中的物质具有相同物理和化学性质完全均匀的部分。呈汽态的相称汽相,呈液态的相称液相。20. 什么叫“相平衡”?所谓“相平衡”,就是指体系的性质不随时间的变化而发生变化。在这种状态下,液相表面分子不断逸出进入汽相和汽相分子不断进入液
8、相的分子数是相等的,所以平衡是动态的平衡,这种状态的保持也是相对的、暂时的、有条件的。一旦条件变化,平衡状态也将打破。从理论上讲真正的平衡状态是达不到的。21. 传热的基本方式与特征是什么?传热的基本方式有热传导、对流、辐射三种。热传导的特征:物体中温度较高部分的分子因振动而与相邻的分子碰撞,并将能量的一部分传给后者,这样,热量就从物体的一部分传到另一部分叫热传导,物体的分子不发生相对位移。对流传热的特征:在流体中,由于流体质点的移动,热能由一处传到另一处的传热现象叫对流传导。在对流传导中,亦伴随流体质点的热传导,但主要是流体质点位置的变动。辐射的特征:是一种以电磁波形式传播能量的现象。物体在
9、放热时,热能变为辐射能,以电磁波发射的形式向空间传播,当遇到别的物体时,则部分或者全部地被吸收,又重新转变为热能。22. 传热系数的物理意义是什么?传热系数的物理意义指流体在单位面积和单位时间内,温度每变化一度所传递的热量,即K=Q/Stm单位为:W/ m2 式中:Q -传热速率,W;S -传热面积,m2 tm -平均温差,23. 影响换热器换热效果的主要因素有哪些?对于给定的换热器怎样提高传热效率?由传热速率方程式Q=KStm可知影响换热器换热效果的主要因素有:传热系数K、传热面积S和平均温差t。对于给定的换热器,由于传热面积S是一定的,因此,只有提高传热平均温差和传热系数才能提高传热效果。
10、(1) 由于逆流平均温差较大,因此采用逆流操作有助于提高传热效率;(2) 流体流过时,流速大,对流传热系数大,使传热系数增加;(3) 降低结垢厚度,可以提高传热系数K。24. 什么是稳定传热?在传热过程中,若参与传热两种流体的各部分温度不随时间变化而变化的传热,叫稳定传热,在正常的连续生产中,各换热器的传热都认为是稳定传热。25. 流体在管内有哪几种基本流动形态?如何判定?流体在管内流动一般分为层流和湍流两大类型,介于两者之间称为过渡流,它是流体由层流过渡到湍流的一种过渡暂存的状态。由雷诺试验可知当雷诺系数Re1000的反应炉中,甲烷和硫蒸汽的火焰内部会很快生成CS2: CH4+2S2CS2+
11、H2S然后,CS2被H2O和SO2部分地慢慢分解: 2 CS2+ SO22 COS+3/2 S2 CS2+2H2OCO2+ 2H2S 在900低温下,在制硫炉内CS2生成很慢,但分解也很慢。制硫炉内CS2生成的数量主要是受这些机理影响的,而与气体在高温区域的停留时间无关。66. 为什么要用三个硫冷器逐步把过程气中的硫冷凝回收?CLAUS反应为可逆反应,生成物为硫,当过程气中的硫分压变高时,生成硫的正反应将会停止,甚至向反方向进行,因此要使反应向生成硫的方向移动,必须及时冷凝捕集反应过程中生成的硫,降低过程气中的硫分压,使反应不断向正方向进行,提高反应转化率。67. 为什么要对氧化铝催化剂进行还原?本装置克劳斯反应器装填有氧化铝催化剂,在该催化剂作用下使H2S与S02发生反应,当催化剂使用一定时间后,由于过程气中含有多余氧,它使催化剂中A12O3活性组分被盐化失活,造成催化剂中毒,硫转化率下降,因此,有必要在装置停工之前对催化剂进行还原。68. 为什么要对催化剂进行钝化?本装置的克劳斯和尾气净化催化剂在运行过程中积累了定的硫化铁,硫化铁具有在较低温度下遇到空气能自燃的特性,旦硫化铁发生自燃,反应器床层温度迅速上升烧坏催化剂,对人身安全更是带来极大危害,因此在装置停工时必须对催化剂进行钝化。69. 反应炉废热锅炉出口过程气温度设计值为多少?为什么?