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    二氧化硫(化学式SO2)是最常见、最简单的硫氧化物大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化,便会迅速高效生成硫酸酸雨的主要成分)。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名称: 二氧化硫 外文名: Sulfur dioxide
    别名: 亚硫酸酐 化学式: SO2
    CAS号: 7446-09-5 RTECS: WS4550000
    摩尔质量: 64.054g·mol−1 外观: 无色气体
    密度: 0.002551g/L 熔点: -72.4
    沸点: -10 溶解度(水): 9.4g/100 mL(25 °C)
    警示术语: R:23-34 安全术语: S:1/2-9-26-36/37/39-45
    主要危害: 大气主要污染物之一 管制类型: 非管制
    化学品类别: 酸性气体 相对分子质量: 64.0638
    • 婕~2012年9月,北京市工商局进行食品抽检,“亿家品”泡山椒笋尖二氧化硫超标4倍。

    目录

    理化性质/二氧化硫 编辑

    物理性质

    二氧化硫的三种共振结构二氧化硫的三种共振结构

    二氧化硫为无色透明气体,有刺激性臭味。 溶于水、乙醇乙醚液态二氧化硫比较稳定,不活泼。气态二氧化硫加热到2000℃不分解。不燃烧,与空气也不组成爆炸性混合物。[1]

    无机化合物如溴、三氯化硼二硫化碳三氯化磷、磷酰氯、氯化碘以及各种亚硫酰氯化物都可以任何比例与液态二氧化硫混合。碱金属卤化物在液态二氧化硫中的溶解度按I>Br>Cl的次序减小。金属氧化物、硫化物、硫酸盐等多数不溶于液态二氧化硫。

    二氧化硫二氧化硫

    二氧化硫是一个弯曲的分子,其对称点群为C2v。硫原子的氧化态为+4,形式电荷为0,被5个电子对包围着,因此可以描述为超价分子。从分子轨道理论的观点来看,可以认为这些价电子大部分都参与形成S-O键。二氧化硫中的S-O键长(143.1 pm)要比一氧化硫中的S-O键长(148.1 pm)短,而中的O-O键长(127.8 pm)则比氧气中的O-O键长(120.7 pm)长。二氧化硫的平均键能(548 kJ·mol)要大于S-O的平均键能(524 kJ·mol),而的平均键能(297 kJ·mol)则小于O的平均键能(490 kJ·mol)。这些证据使化学家得出结论:二氧化硫中的S-O键的键级至少为2,与臭氧中的O-O键不同,臭氧中的O-O键的键级为1.5。

    分子结构与极性:V形分子,极性分子。

    pH:2/3的二氧化硫溶于水生成亚硫酸(HSO),溶液的pH值变成2或3。

    25℃时二氧化硫在空气中的扩散系数:1.15*e-5(m2/s)。

    溶解度(g/100mL)
    40 ℃:6.5
    0℃:22
    50℃:5.0
    10℃:15
    60℃:4.0
    20℃:11
    70 ℃:3.5
    25 ℃:9.4
    80 ℃:3.4
    30℃:8
    90 ℃:3.5
    100℃:3.7

    化学性质

    二氧化硫结构式二氧化硫结构式

    在常温下,潮湿的二氧化硫与硫化氢反应析出硫。在高温催化剂存在的条件下,可被氢还原成为硫化氢,被一氧化碳还原成硫。强氧化剂可将二氧化硫氧化成三氧化硫,仅在催化剂存在时,氧气才能使二氧化硫氧化为三氧化硫。具有自燃性,无助燃性。液态二氧化硫能溶解如胺、醚、醇、苯酚、有机酸芳香烃等有机化合物,多数饱和烃不能溶解。有一定的水溶性,与水及水蒸气作用生成有毒及腐蚀性蒸气。

    二氧化硫化学性质极其复杂,不同的温度可作为非质子溶剂路易氏酸还原剂、氧化剂、氧化还原试剂等各种作用。液态二氧化硫还可作自由基接受体。如在偶氮二异丁腈自由基引发剂存在下与乙烯化合物反应得到聚砜。液态二氧化硫在光照下,可与氯和烷烃进行氯磺化反应,在氧存在下生成磺酸。液态二氧化硫在低温表现出还原作用,但在300℃以上表现出氧化作用。

    二氧化硫可以使品红溶液褪色,加热后颜色还原,因为二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与被漂白物反应生成无色的不稳定的化合物,破坏了起到品红中起发色作用的对醌式,加热时,该化合物分解,恢复原来颜色,所以二氧化硫的漂白又叫暂时性漂白。

    能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

    二氧化硫漂白品红溶液二氧化硫漂白品红溶液

    二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成:

    二氧化硫二氧化硫

    S(s) +(g) =点燃=(g)

    硫化氢可以燃烧生成二氧化硫:

    二氧化硫二氧化硫

    2(g) + 3(g) ==点燃= 2(g) + 2(g)

    加热硫铁矿,闪锌矿,硫化汞,可以生成二氧化硫:

    4FeS(s) + 11O(g) === 2FeO(s) + 8SO(g)

    2ZnS(s) + 3O(g) === 2ZnO(s) + 2SO(g)

    HgS(s) + O(g) === Hg(l) + SO(g)

    二氧化硫具有漂白性。工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽等。二氧化硫的漂白作用是由于它(亚硫酸)能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色,因此用二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品,以使食品增白等。食用这类食品,对人体的肝、肾脏等有严重损伤,并有致癌作用。

    此外二氧化硫还能够抑制霉菌细菌的滋生,可以用作食物干果防腐剂。但必须严格按照国家有关范围和标准使用。

    化学方程式

    实验步骤实验步骤

    SO+HO=(可逆)=HSO(亚硫酸

    SO可以自偶电离:2SO===(可逆)===SO+SO

    2SO+O === 2SO(加热,五氧化二钒做催化剂,可逆;在自然中,也可由空气中尘埃催化)

    2HS+SO === 3S↓+2HO(归中反应)

    SO+Cl+2HO === 2HCl+HSO

    SO+2NaOH === NaSO+HO(SO少量)

    SO+NaOH === NaHSO(SO过量)

    NaSO+SO+HO === 2NaHSO

    CaO+SO====CaSO ,2CaSO+O====2CaSO(加热)

    SO+2FeCl+2HO===2FeCl+HSO+2HCl

    SO+HO===HSO

    SO+NaO===NaSO

    5SO+2KMnO+2HO===2MnSO+KSO+2HSO

    3SO+2NaNO+2HO===NaSO+2NO↑+2HSO

    主要应用/二氧化硫 编辑

    用于生产硫以及作为杀虫剂杀菌剂漂白剂还原剂。在大气中,二氧化硫会氧化而成硫酸雾或硫酸盐气溶胶,是环境酸化的重要前驱物。大气中二氧化硫浓度在0.5ppm以上对人体已有潜在影响;在1~3ppm时多数人开始感到刺激;在400~500ppm时人会出现溃疡和肺水肿直至窒息死亡。二氧化硫与大气中的烟尘有协同作用。当大气中二氧化硫浓度为0.21ppm,烟尘浓度大于0.3mg/lL,可使呼吸道疾病发病率增高,慢性病患者病情迅速恶化。如伦敦烟雾事件、马斯河谷事件和多诺拉烟雾事件,都是这种协同作用造成的危害。

    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。

    二氧化硫对食品有漂白防腐作用,使用二氧化硫能够达到使产品外观光亮、洁白的效果,是食品加工中常用的漂白剂防腐剂,但必须严格按照国家有关范围和标准使用,否则,会影响人体健康。国内工商部门和质量监督部门曾多次查出部分地方的个体商贩或有些食品生产企业,为了追求其产品具有良好的外观色泽,或延长食品包装期限,或为掩盖劣质食品,在食品中违规使用或超量使用二氧化硫添加剂

    制备方法/二氧化硫 编辑

    工业制备

    二氧化硫(SO)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:

    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。现发展了加压水吸收法。

    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。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。

    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。

    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。

    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。

    冷冻法。用硫酸分解亚硫酸铵-亚硫酸氢铵母液,分解产生的二氧化硫气体经干燥后送至低温冷凝器,在常压下进行冷凝,用氨冷冻维持温度在液化点-10℃以下。制得液体二氧化硫成品。其

    (NH)SO+HSO→(NH)SO+SO+H2O

    2NHHSO+HSO→(NH)SO+2SO+2HO

    纯氧燃烧法将硫黄与纯氧在焚硫炉内燃烧,生成的高浓度二氧化硫气体,经净化、干燥、压缩液化、冷凝,制得液体二氧化硫成品。其S+2O→2SO柠檬酸钠法经过净化的二氧化硫气体用柠檬酸钠溶液吸收,再用低压蒸汽脱出二氧化硫,经冷却、分离冷凝水,用浓硫酸进行干燥,然后经压缩液化、冷凝,制得液体二氧化硫成品。

    氨吸收法。用350~400g/L的氨水吸收硫酸厂尾气,吸收液含亚硫酸铵120~130g/L和亚硫酸氢铵230~270g/L,用硫酸分解可放出高浓度SO2气体。SO2气体经冷凝除水,浓硫酸干燥,焦炭或纤维过滤器过滤,压缩至0.5MPa,分油、冷却后成为液体产品。

    2NHHSO+HSO→(NH)SO+2HO+2SO↑

    (NH)SO+HSO→(NH)SO+HO+SO↑

    实验室制备

    实验室通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫:

    NaSO+HSO=NaSO+SO(g)+HO

    或用铜与浓硫酸加热反应:

    Cu+2HSO=△=CuSO+SO(g)+2HO

    尾气处理:通入氢氧化钠溶液:

    2NaOH+SO=NaSO+HO

    其它方法

    二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成:

    S(s)+O(g) → SO(g)

    硫化氢可以燃烧生成二氧化硫:

    2HS(g) +3O(g) → 2HO(g) +2SO(g)

    加热硫铁矿,闪锌矿,硫化汞,可以生成二氧化硫:

    4FeS(s) +11O(g) → 2Fe2O(s) +8SO(g)

    2ZnS(s) +3O(g) → 2ZnO(s) +2SO(g)

    HgS(s) +O(g) → Hg(g) +SO(g)

    使用限量/二氧化硫 编辑

    GB 2760-96:可用于葡萄酒、果酒作为防腐剂,0.25g/kg。二氧化硫残留量不得超过0.05g/kg。以熏硫法漂白果干、果脯、干菜、粉丝、蜜饯类允许残留量参照“硫黄”。熏硫就是燃烧硫黄产生二氧化硫,可使果片表面细胞破坏,促进干燥,同时由于其还原作用,可破坏酶的氧化系统,阻止氧化作用。使果实中的单宁物质不致被氧化而变成棕褐色。尚可保存果实中的维生素C。熏硫室中二氧化硫浓度一般为1%~2%,最高可达3%。熏硫时间30~50min,最长可达3h。

    FAO/WHO(1984;mg/kg):白砂糖20(规格A)、70(规格B);糖粉果糖葡萄糖粉20(带入量);绵白糖40;无水葡萄糖、一水葡萄糖20;葡萄糖浆40;用于制造糖果时400;高浓度葡萄糖浆40,用于制造糖果时150;漂白葡萄干1500;果酱、果冻、橘皮果冻100,带入量;杏干2000;酸黄瓜50,由初制品带入;带防腐剂的菠萝浓汁500(仅用于制造)。

    EEC(1990;mg/k):椰子干50;啤酒70;蜜饯和罐装花椰素100;苹果汁200;大部分果干2000;千番木瓜酶和木瓜蛋白酶30000。

    EEC-HACSG建议不能用于儿童食品。

    FDA,182.3862(2000):不得用于肉类及维生素B。源食品。

    按日本规定的最高用量参照“连二亚硫酸钠”。

    应用领域/二氧化硫 编辑

    二氧化硫二氧化硫

    1.用作有机溶剂及冷冻剂,并用于精制各种润滑油

    2.主要用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐,也用作熏蒸剂防腐剂消毒剂还原剂等。

    3.二氧化硫是中国允许使用的还原性漂白剂。对食品有漂白和对植物性食品内的氧化酶有强烈的抑制作用。中国规定可用于葡萄酒果酒,最大使用量0.25g/kg,残留量不得超过0.05g/kg。

    4.农药、人造纤维、染料等工业部门。

    5.用于生产硫以及作为杀虫剂杀菌剂

    6.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。

    常见谣言:二氧化硫对人体有害,不可以做食品漂白剂

    事实:过量二氧化硫确实对人体有害,但是按照二氧化硫按照国家标可以作为某些食品的添加剂使用,出自卫生部公告2011年第19号指定标准,该标准中序号3即为二氧化硫。

    接触控制/二氧化硫 编辑

    生成二氧化硫生成二氧化硫

    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:配戴橡胶手套。

    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。

    注意事项/二氧化硫 编辑

    危害健康

    酸雨腐蚀后的森林酸雨腐蚀后的森林

    在大气中,二氧化硫会氧化而成硫酸雾或硫酸盐气溶胶,是环境酸化的重要前驱物。大气中二氧化硫浓度在0.5ppm以上对人体已有潜在影响;在1~3ppm时多数人开始感到刺激;在400~500ppm时人会出现溃疡和肺水肿直至窒息死亡。二氧化硫与大气中的烟尘有协同作用。当大气中二氧化硫浓度为0.21ppm,烟尘浓度大于0.3mg/L,可使呼吸道疾病发病率增高,慢性病患者的病情迅速恶化。如伦敦烟雾事件、马斯河谷事件和多诺拉等烟雾事件,都是这种协同作用造成的危害。

    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。

    如发生中毒,应立即将患者移至有新鲜空气的地方,解开紧身衣服,迅速吸氧,冲洗眼睛和鼻腔,用2%苏打溶液漱口。如不慎溅人眼内,应速用大量温水冲洗。严重者应速送医院治疗。

    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:该品不燃。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。

    泄漏处理

    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。用工业复盖层或吸附/ 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。

    操作处置

    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。

    运输信息/二氧化硫 编辑

    运输注意事项:该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。

    法律法规/二氧化硫 编辑

    《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 677号),《工作场所安全使用化学品规定》 (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。

    危害防范/二氧化硫 编辑

    危险概述

    危险性类别:三星级

    sulfur dioxidesulfur dioxide

    侵入途径:通过呼吸系统

    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。

    人体危害

    SO2 被人体吸入呼吸道后,因易溶于水,故大部分被阻滞在上呼吸道。在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸,一部分进而氧化为硫酸,使刺激作用增强,如果人体每天吸入浓度为100 ppm的SO2,8 h 后支气管肺部将出现明显的刺激症状,使肺组织受到伤害。有色金属冶炼过程中不但产生SO2 气体,还会产生大量的粉尘。SO2 和粉尘的联合作用,对产业工人的身体健康造成了重大的损害。因为SO2 随飘尘气溶胶微粒进入人体肺部深层,毒性将增加3~4 倍,导致肺泡壁纤维增生。如果增生范围波及广泛,形成肺纤维性变,发展下去可使肺纤维断裂形成肺气肿。据某冶炼厂统计,300 名接触SO2 的职工,有30 %的人患有不同程度的支气管疾病。

    SO2 还可被人体吸收进入血液,对全身产生毒性作用,它能破坏酶的活力,影响人体新陈代谢,对肝脏造成一定的损害。慢性毒性试验显示,SO2 有全身性毒性作用。兔吸入18~22 mg/ m3 浓度的SO2,每日2 h,经半年左右,对伤寒病的免疫反应明显下降。小鼠吸入5124 mg/ m3 低浓度SO2,经半年亦能出现免疫反应受抑制的现象。故长期接触者可能会有呼吸道疾病发病率增加或感冒后不易痊愈,除由于SO2 的直接刺激作用外,尚可能与免疫反应受抑制有关。

    曾经对长期接触平均浓度在50 mg/ m3 的SO2 的人员进行调查,发现慢性鼻炎的患病率较高,主要表现为鼻粘膜肥厚或萎缩,鼻甲肥大,或嗅觉迟钝等;其次患牙齿酸蚀症;脑通气功能明显改变,时间肺活量及最大通气量的均值降低;肝功能检查与正常组比较有显着差异。

    SO2 还具有促癌性。动物试验结果表明10mg/ m3 的SO2 可以加强苯并(a) 芘致癌作用,这种联合作用的结果,使癌症发病率高于单致癌因子的发病率。

    防治措施

    1个人防护

    首先,应加强劳动保护及安全生产的教育。操作工人可以将数层纱布用饱和碳酸钠溶液及%甘油湿润后夹在纱布口罩中以吸收SO2。工作前后应当用2 %碳酸钠溶液嗽口。

    2常规处理SO2 方法

    在注意工人个人防护的同时,应采取有效措施处理SO2 烟气。从五十年代开始,中国对有色冶炼烟气中低浓度SO2 的回收利用开展了一系列的试验研究工作,并取得了一定的进展。

    实验步骤实验步骤

    亚铵法:采用亚铵法处理SO2 是用氨水吸收SO2,副产品亚铵。虽然亚铵法技术较成熟,但产生的副产品是液体状态的亚铵,产品的贮存运输都较困难,只适用于有氨源的小型冶炼厂。

    亚硫酸钠法:中小型的冶炼厂可采用亚硫酸钠法进行烟气脱硫。亚硫酸钠法是利用烧碱或纯碱吸收SO2,同时产生副产品亚硫酸钠。例如,上海冶炼厂就采用此法处理烟气。亚硫酸钠法工艺简单,操作方便,系统阻力小,投资和操作费用低。脱硫效率高达95 %左右。但需消耗纯碱和烧碱,每吨无水亚硫酸钠消耗纯碱0. 8 t,烧碱0. 1 t。副产品亚硫酸钠用途有限,因此不能普遍采用。

    氧化锌法:对于铅锌冶炼厂可采用氧化锌法处理SO2。如湖南水口山矿务局第四冶炼厂就是采用此法。氧化锌法是以氧化锌为吸收剂,生成的亚硫酸锌渣全部返回锌精矿沸腾炉焙烧,分解出SO2 气体可用于制取浓SO2。

    V2O5 氧化法:有色金属冶炼过程中产生的SO2 浓度一般低于315 %,不适合直接回收制造SO2。沈阳冶炼厂为了实现SO2 的治理。对生产工艺进行了改革,采用密闭式鼓风炉,同时改造了排烟系统,严格控制炉口和烟道的负压,降低了漏风率,从而提高了SO2 的浓度(4 %~5 %),达到了制酸的要求。利用V2O5 作催化剂,使SO2 氧化为SO3,利用稀硫酸吸收SO3,制造H2SO4,反应如下:

    2SO2 + O2——SO3

    SO3 + H2O——H2SO4

    由于烟气中含有As2O3,致使催化剂中毒,降低了SO2 的转化率。

    3活性炭吸咐法处理SO2

    针对以上处理方法存在的问题,系统地研究了利用活性碳吸附法处理有色金属冶炼过程中产生的SO2,克服了以上治理方法的缺点和局限性。

    当含SO2 的废气与活性炭接触时,SO2 即被吸附,当有O2 和水蒸汽存在时,伴随着物理吸附同时发生化学吸附,具体反应如下:

    物理吸附:SO2 ——SO2

    O2——O2

    H2O——H2O

    化学吸附:2SO2 + O2——2SO3

    SO3 + H2O——H2SO4

    H2SO4——H2SO4

    活性炭上吸附了一定量的H2SO4 后,用水洗法再生活性炭,并得到副产品H2SO4。

    实验步骤实验步骤

    SO2 转化为SO3 是在活性炭的催化作用下完成的,传统的活性炭吸附法只是利用了活性炭本身的催化剂性能,催化活性低,反应速度缓慢,设备庞大。而此种活性炭处理法是利用活性炭是催化剂载体的特性,在活性炭上载有某种活性成分,构成了更高活性的活性炭催化剂,使SO2 转化为SO3 的反应速度大大加快,在此基础又研究了影响活性炭吸附法处理SO2 的其它影响因素。

    从实验结果看, 在25 ℃时脱硫效果最好,100 ℃次之。虽然25 ℃脱硫效率最高,但脱硫后的烟气温度较低,烟气的热浮力降低,不利于烟气扩散,烟气易返回地面,造成附近地面污染。若采用100 ℃时脱硫,虽然脱硫效果不如25 ℃的好,但脱硫效率已经达到较高的数值,并且脱硫后,烟气温度较高,易于排烟,因此,应采用100 ℃温度下脱硫。

    影响脱硫效率的各种因素相互制约,当脱硫温度取100 ℃时,H2O/ SO2 = 1~2,O2/ SO2 = 10~14,空速为3 600 h - 1时,脱硫效率可达96 %。

    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。

    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。用工业复盖层或吸附/ 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。

    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。

    检测仪器/二氧化硫 编辑

    1、便携式二氧化硫检测仪

    HFPCY-SO2便携式二氧化硫检测仪,是一种可连续检测作业环境中二氧化硫浓度的仪器。二氧化硫检测仪为自然扩散方式检测气体浓度,采用进口电化学传感器,具有极好的灵敏度和出色的重复性;二氧化硫检测仪采用嵌入式微控制技术,菜单操作简单,功能齐全,可靠性高,整机性能居国内领先水平。检测仪外壳采用高强度工程材料、复合弹性橡胶材料精制而成,强度高、手感好。

    2、泵吸式二氧化硫检测仪

    CY-CO泵吸式二氧化硫检测仪采用内置吸气泵,可快速检测工作环境中二氧化硫浓度。泵吸式二氧化硫检测仪采用进口电化学传感器,具有非常清晰的大液晶显示屏,声光报警提示,保证在非常不利的工作环境下也可以检测危险气体并及时提示操作人员预防。

    3、在线式二氧化硫检测报警器

    HFTCY-SO2在线式二氧化硫检测报警器由气体检测报警控制器和固定式二氧化硫检测器组成,气体检测报警控制器可放置于值班室内,对各监测点进行监测控制,二氧化硫检测器安装于气体最易泄露的地点,其核心部件为气体传感器。二氧化硫检测器将传感器检测到的二氧化硫浓度转换成电信号,通过线缆传输到气体检测报警控制器,气体浓度越高,电信号越强,当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时,气体检测报警控制器发出报警信号,并可启动电磁阀排气扇等外联设备,自动排除隐患。在线式二氧化硫检测报警器广泛应用于石油、化工、冶金、电力、煤矿、水厂等环境,有效防止爆炸事故的发生。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2017-08-21
    扩展阅读
    1^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A.. Chemistry of the Elements. 2nd Edition. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. P700
    2新华网:专家提醒:提防用二氧化硫熏蒸过的干菜食品
    3搜狐:银耳再现二氧化硫超标
    4中国电力:我国酸雨和二氧化硫污染控制历程及进展;2001
    5中国电力:中国火电厂二氧化硫排放控制综合对策建议;2002
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    化合物

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