填料吸收塔实验装置的工作原理

1. 化学专业用什么实验仪器

第一学期 无机化学实验

主要实验仪器：试管、烧杯、烧瓶、滴瓶、试剂瓶、量筒、吸量管、容量瓶、漏斗、分液漏斗、蒸发皿、表面皿、酒精灯、铁架台、试管刷、滴定管、点滴板、研钵、试管夹、石棉网、药匙等

第二学期 有机化学实验

圆底烧瓶、平底烧瓶、三颈烧瓶、蒸馏瓶、克氏蒸馏瓶、玻璃漏斗、布氏漏斗、热滤漏斗、抽滤瓶、抽滤管、梨形分液漏斗、圆形分液漏斗、滴液漏斗、恒压漏斗、空气冷凝管、球形冷凝管、直形冷凝管、刺形分馏柱、Y形管、水分分离器、干燥管、接液管 等玻璃仪器

电热套、旋转蒸发仪、电动搅拌器、磁力搅拌器、烘箱、台秤、天平等

第三学期 分析化学实验
酸碱滴定管、坩埚、马弗炉、分光光度计、分析天平、电炉等

第四学期 物理化学实验
超级恒温水浴、贝克曼温度计、表面张力仪、毛细管、转子流量计、阿贝折射仪、恒电位仪、UJ-25型电位差计、电极、电导率仪、圆盘旋光仪、分光光度计、气相色谱仪、乌氏粘度计等

第五学期 化工原理实验
离心泵、管路、过滤器、板式塔、蒸馏塔、填料吸收塔、分液漏斗、转子流量计等

第五学期 化学工程与工艺实验

电工学实验

大学物理实验

金工实习

2. 化工原理实验的图书简介

目 录
第1章 绪论1
第2章 实验数据的误差分析及表示方法32.1 有效数字及其运算规则32.2 实验数据的误差分析42.3 实验数据的表示方法5第3章 Origin软件在化工实验中的应用83.1 Origin使用入门83.2 Origin应用示例10第4章 化工原理基础实验174.1 单相流动阻力测定实验17一、 实验目的17二、 实验内容17三、 实验原理17四、 实验装置与流程18五、 实验步骤及注意事项18六、 实验数据记录及报告内容19七、 思考题20八、 实验数据处理示例204.2 离心泵的操作和性能测定实验23一、 实验目的23二、 实验内容24三、 实验原理24四、 实验装置与流程25五、 实验步骤及注意事项25六、 实验数据记录及报告内容26七、 思考题27八、 实验数据处理示例274.3 恒压过滤常数测定实验29一、 实验目的29二、 实验内容29三、 实验原理30四、 实验装置与流程31五、 实验步骤及注意事项31六、 实验数据记录及报告内容32七、 思考题33八、 实验数据处理示例33化工原理实验目录4.4 气-汽对流传热实验34一、 实验目的34二、 实验内容34三、 实验原理34四、 实验装置与流程36五、 实验步骤及注意事项36六、 实验数据记录及报告内容38七、 思考题38八、 实验数据处理示例384.5 精馏塔实验43一、 实验目的43二、 实验内容43三、 实验原理43四、 实验装置与流程44五、 实验步骤及注意事项44六、 实验数据记录及报告内容46七、 思考题47八、 附录47九、 实验数据处理示例494.6 填料吸收塔实验49一、 实验目的49二、 实验内容49三、 实验原理49四、 实验装置与流程50五、 实验步骤及注意事项50六、 实验数据记录及报告内容52七、 思考题53八、 实验数据处理示例544.7 液-液萃取塔实验57一、 实验目的57二、 实验内容57三、 实验原理58四、 实验装置与流程59五、 实验步骤及注意事项59六、 实验数据记录及报告内容60七、 思考题61八、 实验数据处理示例614.8 洞道干燥速率曲线测定实验62一、 实验目的62二、 实验内容63三、 实验原理63四、 实验装置与流程64五、 实验步骤及注意事项64六、 实验数据记录及报告内容65七、 思考题66八、 实验数据处理示例66第5章 化工原理综合实验705.1 流体流动综合实验70一、 实验目的70二、 基本原理70三、 实验装置及流程71四、 实验要求71五、 实验报告715.2 传热强化实验71一、 实验目的71二、 实验原理71三、 实验装置及流程72四、 实验要求72五、 实验报告725.3 传质强化实验72一、 实验目的72二、 实验原理73三、 实验装置及流程73四、 实验要求73五、 实验报告745.4 萃取-精馏联合实验74一、 实验目的74二、 实验原理74三、 实验装置及流程74四、 实验要求75五、 实验内容75六、 实验报告75附录76附录1 常用物理量的单位和量纲76附录2 水的物理性质77附录3 干空气的物理性质78附录4 乙醇-正丙醇的气-液平衡数据79附录5 乙醇-正丙醇折光率与溶液浓度的关系79附录6 常压下正庚烷-甲基环己烷的气-液平衡数据80附录7 正庚烷-甲基环己烷的组成与折光率关系表80附录8 常压下乙醇-水的气-液平衡数据81附录9 乙醇-水体系浓度与折光率的关系(25℃)81附录10 不同温度下氧在水中的饱和浓度82附录11 氨在水中的溶解度82附录12 一些气体水溶液的亨利系数?H?83附录13 空气转子流量计校正计算公式83附录14 常用测量仪器的测量原理及使用方法84一、 压力差的测量84二、 流量的测量85三、 阿贝折射仪86附录15 滴定分析技术89一、 固体试样的取用89二、 玻璃仪器的洗涤91三、 玻璃仪器的干燥92四、 溶液的配制92五、 由固体试剂配制溶液94六、 由液体试剂配制溶液95七、 滴定分析法96八、 标准溶液的配制和标定99参考文献104
书 名: 化工原理实验
作者：吴洪特
出版社：化学工业出版社
出版时间： 2010-2-1
ISBN: 9787122074041
开本： 16开
定价: 22.00元
内容简介
全书突出了实践性和工程性，重在对学生进行实验研究过程中多种能力和素质的培养训练。内容简明扼要，理论层次适中，有较多的例题和思考题。
本书可作为理工类化工、化学、材料、环境、轻工、生物工程等高等学校本科、独立学院、高职高专的化工原理实验教材，也可供相关科研人员参考。

3. 填料塔吸收塔实验中为什么要有液封液封高度如何计算

液封装备来分2 类
1、塔内正压，这时自采用液封装置是防止塔内气体(一般为有毒有害或者本来就是产品)外漏，造成污染环境或者浪费。
2、塔内真空，这这时采用液封装置是防止塔外气体进入塔内，影响吸收效率和增加后面的相关设备(如风机)负担。
原理就是：利用一定高度液体产生的压力抵消塔内产生的压力产生平衡，隔离塔内外气体。
液封高度大于吸收塔内相对压力*1.1（视正负压确定方向）这是经验值

4. 填料吸收塔底为什么必须有液封装置液封装置是如何设计的

防止气体从底部泄漏而对实验结果造成影响，也防止有害气体泄漏对人的身体健康和环境造成危害。液封设置时：1、U形管作液封时，为防止管顶部积存气体，影响液体排放，应在最高点处设置放空阀或设置与系统相连接的平衡管道。2、为使在停车时能放净管内液体，一般在U形管最低点应设置放净阀。当需要观察管内液体流动情况，在出料管一侧可设置视镜。3、由于液体被夹带或泄漏等原因造成液封液损失时，在工程设计中应采取措施保持液封高度。

5. 求有关二氧化硫的信息和资料。。（生产生活中的） 很急的！！！

二氧化硫（化学式：SO2）是最常见的硫氧化物。无色气体，有强烈刺激性气味。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化合物，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（酸雨的主要成分）。若把SO2进一步氧化，通常在催化剂如二氧化氮的存在下，便会生成硫酸。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。

中文名称： 二氧化硫
化学式： SO2
相对分子质量： 64.06
化学品类别： 酸性气体
是否管制： 否

目录

化学品简介管制信息
名称
编码信息
结构物理性质
化学性质
其它性质
危险性概述危险性类别
侵入途径
健康危害
急性中毒
环境危害
燃爆危险
急救措施皮肤接触
眼睛接触
吸入
食入
消防措施危险特性
灭火方法
泄漏应急处理
操作处置与储存操作注意事项
储存注意事项
接触控制/个体防护职业接触限值
监测方法
工程控制
眼睛防护
身体防护
手防护
其他防护
理化特性
稳定性和反应活性
毒理学资料
生态学资料
废弃处置
运输信息
法规信息
大气中的形成
二氧化硫制取三氧化硫
对工人危害及防范措施1、SO2 对人体的危害
2、防治措施
3、结论
实验室制法化学品简介 管制信息
名称
编码信息
结构 物理性质
化学性质
其它性质
危险性概述 危险性类别
侵入途径
健康危害
急性中毒
环境危害
燃爆危险
急救措施 皮肤接触
眼睛接触
吸入
食入
消防措施 危险特性
灭火方法
泄漏应急处理
操作处置与储存 操作注意事项
储存注意事项
接触控制/个体防护 职业接触限值
监测方法
工程控制
眼睛防护
身体防护
手防护
其他防护
理化特性稳定性和反应活性毒理学资料生态学资料废弃处置运输信息法规信息大气中的形成二氧化硫制取三氧化硫对工人危害及防范措施
1、SO2 对人体的危害 2、防治措施 3、结论实验室制法展开 编辑本段化学品简介
管制信息
该品不受管制
名称
中文名称：二氧化硫 中文别名：亚硫酸酐 英文别名：Sulfur Dioxide
编码信息
技术说明书编码：41 CAS No.：7446-09-5 EINECS号：231-195-2 InChI：InChI=1/O2S/c1-3-2
编辑本段结构
SO2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。 二氧化硫的三种共振结构
SO2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O3中的O-O键长（127.8 pm）则比氧气O2中的O-O键长（120.7 pm）长。SO2的平均键能（548 kJ mol）要大于SO的平均键能（524 kJ mol），而O3的平均键能（297 kJ mol）则小于O2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。
物理性质
无色，常温下为无色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水（约为1:40）密度2.551g/L，（气体，标准状况下） 熔点：-72.4℃（200.75K） 沸点：-10℃（263K） 溶解度： 22 g/100mL(0℃) 15 g/100mL(10℃)
11 g/100mL(20℃) 9.4 g/100mL(25 ℃)
8 g/100mL(30℃) 6.5 g/100mL(40 ℃)
5 g/100mL(50℃) 4 g/100mL(60℃)
3.5 g/100mL(70 ℃) 3.4 g/100mL(80 ℃)
3.5 g/100mL(90 ℃) 3.7 g/100mL(100℃)

化学性质
二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成 S(s) +O2(g) =点燃= SO2(g) 硫化氢可以燃烧生成二氧化硫 2H2S(g) + 3O2(g) ==点燃= 2H2O(g) + 2SO2(g) 加热硫铁矿，闪锌矿，硫化汞，可以生成二氧化硫 二氧化硫漂白品红溶液
4FeS2(s) + 11O2(g) === 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) 2ZnS(s) + 3O2(g) === 2ZnO(s) + 2SO2(g) HgS(s) + O2(g) === Hg(g) + SO2(g) 应用：用于生产硫以及作为杀虫剂、杀菌剂、漂白剂和还原剂。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 实验步骤
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。 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和防腐作用，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和防腐剂，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类添加剂[1]。
其它性质
SO2可以自偶电离：2SO2===（可逆）SO2++SO32- 2SO2+O2 === 2SO3（加热，五氧化二钒做催化剂，可逆） 2H2S+SO2 === 3S↓+2H2O SO2+Cl2+2H2O === 2HCl+H2SO4 SO2+2NaOH === Na2SO3+H2O(SO2少量） SO2+NaOH === NaHSO3（SO2过量） Na2SO3+SO2+H2O === 2NaHSO3 CaO+SO2====CaSO3 2CaSO3+O2====2CaSO4（加热） SO2可以使品红溶液褪色，加热后颜色还原，因为SO2的漂白原理是SO2与被漂白物反应生成无色的不稳定的化合物，加热时，该化合物分解，恢复原来颜色。
编辑本段危险性概述
危险性类别
三星级
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 实验步骤
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[2]。
环境危害
对大气可造成严重污染。
燃爆危险
该品不自燃，有毒，具强刺激性。
编辑本段急救措施
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。
食入
用水漱口，饮牛奶或生蛋清。就医。
编辑本段消防措施
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。 二氧化硫检测仪
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（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。
编辑本段泄漏应急处理
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 生成二氧化硫
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。用工业覆盖层或吸附/ 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。
编辑本段操作处置与储存
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。
编辑本段接触控制/个体防护
职业接触限值
中国MAC(mg/?)：15 前苏联MAC(mg/?)：10 TLVTN：OSHA 5PPM,13mg/?,ACGIH 2PPM,5.2mg/? TLVWN：ACGIH 5PPM,13mg/?
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
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。
编辑本段理化特性
主要成分：含量：工业级 一级≥99.9%；二级≥99.0%。 外观与性状：无色气体，有刺激性气味。 pH：2/3的二氧化硫溶于水生成亚硫酸（H2SO3），溶液的pH值变成2或3 方程式：SO2+H2O ←→ H2SO3 熔点(℃)：-75.5 沸点(℃)：-10 相对密度(水=1)：1.43 相对蒸气密度(空气=1)：2.26 饱和蒸气压(kPa)：338.42(21.1℃) 燃烧热(kJ/mol)：无意义 临界温度(℃)：157.8 临界压力(MPa)：7.87 闪点(℃)：无意义 引燃温度(℃)：无意义 爆炸上限%(V/V)：无意义 爆炸下限%(V/V)：无意义 溶解性：溶于水、乙醇。 溶解度：1:40 （溶于水） 主要用途：用于制造硫酸和保险粉等。
编辑本段稳定性和反应活性
禁配物：强还原剂、强氧化剂、易燃或可燃物 褪色原理：SO2与品红结合生成一种不稳定的无色或浅色物质，可逆且褪色效果差；加热后可变回红色 氯水：漂白（氧化）不可逆 过氧化钠：与水反应生成双氧水，漂白（氧化）不可逆 活性炭：疏松多孔结构，吸附性。
编辑本段毒理学资料
急性毒性：LD50：无资料 LC50：6600mg/Kg，1小时(大鼠吸入) 亚急性和慢性毒性： 刺激性：家兔经眼：6PPM/4小时/32 天，轻度刺激。
编辑本段生态学资料
其它有害作用：燃烧煤可生成二氧化碳和二氧化硫等物质，二氧化硫 酸雨腐蚀后的森林
可严重污染大气，由其形成的酸雨对植物的危害尤为严重。

编辑本段废弃处置
把废气通入纯碱溶液中，加次氯酸钙中和，然后用水冲入废水系统。
编辑本段运输信息
危险货物编号：23013 UN编号：1079 包装标志： 包装类别：O52 包装方法：钢质气瓶；安瓿瓶外普通木箱。 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。采用钢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。 能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
编辑本段法规信息
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[1992] 677号)，工作场所安全使用化学品规定 ([1996]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。 二氧化硫具有酸性，可与空气中的其他物质反应，生成微小的亚硫酸盐和硫酸盐颗粒。当这些颗粒被吸入时，它们将聚集于肺部，是呼吸系统症状和疾病、呼吸困难，以及过早死亡的一个原因。如果与水混合，再与皮肤接触，便有可能发生冻伤。与眼睛接触时，会造成红肿和疼痛。 二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。世界上有很多城市发生过二氧化硫危害的严重事件，使很多人中毒或死亡。在中国的一些城镇，大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。 二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，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、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌因有末梢神经感受器，遇刺激就会产生窄缩反应，使气管和支气管的管腔缩小，气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用，在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。 二氧化硫可被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能破坏酶的活力，从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定的损害。动物试验证明，二氧化硫慢性中毒后，机体的免疫受到明显抑制。 二氧化硫浓度为10～15ppm时，呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。浓度达20ppm时，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为100ppm8小时，支气管和肺部出现明显的刺激症状，使肺组织受损。浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难。二氧化硫与飘尘一起被吸入，飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3～4倍。若飘尘表面吸附金属微粒，在其催化作用下，使二氧化硫氧化为硫酸雾，其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。长期生活在大气污染的环境中，由于二氧化硫和飘尘的联合作用，可促使肺泡纤维增生。如果增生范围波及广泛，形成纤维性病变，发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以加强致癌物苯并（a）芘的致癌作用。据动物试验，在二氧化硫和苯并（a）芘的联合作用下，动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率，在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。
编辑本段大气中的形成
二氧化硫主要来源于煤和石油的燃烧，浓度高时使人呼吸困难，甚至死亡。 分析方法：烟气中可以使用烟气分析仪，如ecom J2KN. 过程装置中使用SIGNAL 7000 GFC NDIR技术方法
编辑本段二氧化硫制取三氧化硫
先将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫气体。将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其反应为： 2SO2+O2→H2SO3（可逆） 这个反应在室温和没有催化剂存在时，实际上不能进行。根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同，制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂）的五氧化二钒V2O5作催化剂，将二氧化硫转化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作递氧剂，把二氧化硫氧化成三氧化硫： SO2+N2O4+H2O→H2SO4+2NO 根据所采用设备的不同，硝化法又分为铅室法和塔式法，现在铅室法已被淘汰；塔式法生产的硫酸浓度只有76%；而接触法可以生产浓度98%以上的硫酸；采用最多。 接触法生产工艺：接触法的基本原理是应用固体催化剂，以空气中的氧直接氧化二氧化硫。其生产过程通常分为二氧化硫的制备、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收三部分。 二氧化硫的制备和净化： 以硫铁矿等其他原料制成的原料气，含有矿尘、氧化砷、二氧化硒、氟化氢、氯化氢等杂质，需经过净化，使原料气质量符合转化的要求。为此，经回收余热的原料气，先通过干式净化设备（旋风除尘器、静电除尘器）除去绝大部分矿尘，然后再由湿法净化系统进行净化。 经过净化的原料气，被水蒸气所饱和，通过喷淋93%硫酸的填料干燥塔，将其中水分含量降至0.1g/?以下。 二氧化硫的转化：二氧化硫于转化器中，在钒催化剂存在下进行催化氧化： SO2+（1/2）O2 === SO3 ΔH=-99.0kJ 钒催化剂是典型的液相负载型催化剂，它以五氧化二钒为主要活性组分，碱金属氧化物为助催化剂，硅藻土为催化剂载体，有时还加入某些金属或非金属氧化物，以满足强度和活性的特殊需要。通常制成直径4～6mm、长5～15mm柱状颗粒。近年来，丹麦、美国和中国相继开发了球状、环状催化剂，以降低催化床阻力，减少能耗。 钒催化剂须在某一温度以上才能有效地发挥催化作用，此温度称为起燃温度，通常略高于400℃。近年来，研制成功的低温活性型钒催化剂，其起燃温度降低到370℃左右，因而提高了二氧化硫转化率。转化器进口的原料气温度保持在钒催化剂的起燃温度之上，通常为410～440℃。 由于原料气经过湿法净化系统后降温至40℃左右，所以必须通过换热器，以转化反应后的热气体间接加热至反应所需温度，再进入转化器。二氧化硫经氧化反应放出的热量，使催化剂层温度升高，二氧化硫平衡转化率随之降低，如温度超过650℃，将使催化剂损坏。为此，将转化器分成3～5层，层间进行间接或直接冷却，使每一催化剂层保持适宜反应温度，以同时获得较高的转化率和较快的反应速度。 现代硫酸生产用的两次转化工艺，是使经过两层或三层催化剂的气体，先进入中间吸收塔，吸收掉生成的三氧化硫，余气再次加热后，通过后面的催化剂层，进行第二次转化，然后进入最终吸收塔再次吸收。由于中间吸收移除了反应生成物，提高了第二次转化的转化率，故其总转化率可达99.5%以上，部分老厂仍采用传统的一次转化工艺，即气体一次通过全部催化剂层，其总转化率最高仅为98%左右。 三氧化硫的吸收：转化工序生成的三氧化硫经冷却后在填料吸收塔中被吸收。吸收反应虽然是三氧化硫与水的结合，即： SO3+H2O→H2SO4ΔH=-132.5kJ 但不能用水进行吸收，否则将形成大量酸雾。工业上采用98.3%硫酸作吸收剂，因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低，故吸收效率最高。出吸收塔的硫酸浓度因吸收三氧化硫而升高，须向98.3%硫酸吸收塔循环槽中加水并在干燥塔与吸收塔间相互串酸，以保持各塔酸浓度恒定。成品酸由各塔循环系统引出。 吸收塔和干燥塔顶设有金属丝网除沫器或玻璃纤维除雾器，以除去气流中夹带的硫酸雾沫，保护设备，防止环境污染。两次转化工艺的最终吸收塔出口尾气中的二氧化硫浓度小于500×10-6，尾气可直接排入大气；而一次转化工艺的吸收塔尾气中的二氧化硫浓度高达2000×10-6～3000×10-6，故须设置尾气处理工序，以使排气符合环境保护法规。氨水吸收法是应用最广的尾气处理方法。
编辑本段对工人危害及防范措施
1、SO2 对人体的危害
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 后支气管和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著差异。 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。
2、防治措施
2.1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。 2.2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。 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。 2.3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 当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。 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 %。
3、结论
在有色金属冶炼过程中产生的SOx，是对操作工人身体健康影响最大的有毒气体，必须采取有效的防治措施，以保证工人的身体健康。 用活性炭处理有色金属冶炼过程中产生的SO2,具有脱硫效率高、工艺简单、操作易控制、活性炭可再生重复利用、无二次污染等特点，克服了亚铵法，亚硫酸钠法和氧化锌法在应用上的局限性和缺点，也避免了用V2O5 氧化法的催化剂中毒问题，是一种行之有效且应用前景广泛的方法。
编辑本段实验室制法


二氧化硫实验室通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2(g)+H2O 或用铜与浓硫酸加热反应 Cu+2H2SO4=△=CuSO4+SO2(g)+2H2O 尾气处理：通入氢氧化钠溶液 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

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7. 天然气液化装置中，三级制冷过程跟二级制冷过程的区别在哪里请详细描述！

一、液化天然气(LiquifiedNaturalGas，简称LNG)
主要成分是甲烷,被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气船运送。燃烧后对空气污染非常小，而且放出热量大，所以液化天然气好。
它是天然气经压缩、冷却，在-160度下液化而成。其主要成分为甲烷，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。20世纪70年代以来，世界液化天然气产量和贸易量迅速增加，2005年LNG国际贸易量达1888.1亿立方米，最大出口国是印度尼西亚，出口314.6亿立方米；最大进口国是日本763.2亿立方米。
二、国内外概况及发展趋势
1941 年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的 LNG 装置，液化能力为 8500 m3 /d 。从 60 年代开始， LNG 工业得到了迅猛发展，规模越来越大，基本负荷型液化能力在 2. 5 × 104 m3 /d 。据资料[3]介绍，目前各国投产的 LNG 装置已达 160 多套， LNG 出口总量已超过 46.1 8 × 106 t/a 。
天然气的主要成分是甲烷，甲烷的常压沸点是 -16 1 ℃ ，临界温度为 -84 ℃ ，临界压力为 4.1MPa 。 LNG 是液化天然气的简称，它是天然气经过净化（脱水、脱烃、脱酸性气体）后[4]，采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的[5]。
2.1 国外研究现状
国外的液化装置规模大、工艺复杂、设备多、投资高，基本都采用阶式制冷和混合冷剂制冷工艺，目前两种类型的装置都在运行，新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺，研究的主要目的在于降低液化能耗。制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环，目前有报道又有 C Ⅱ -2 新工艺[6]，该工艺既具有纯组分循环的优点，如简单、无相分离和易于控制，又有混合冷剂制冷循环的优点，如天然气和制冷剂制冷温位配合较好、功效高、设备少等优点。
法国 Axens 公司与法国石油研究所 (IFP) 合作，共同开发的一种先进的天然气液化新工艺—— Liquefin 首次工业化，该工艺为 LNG 市场奠定了基础。其生产能力较通用的方法高 15%-20% ，生产成本低 25% 。使用 Liquefin 法之后，每单元液化装置产量可达 600 × 104 t/y 以上。采用 Liquefin 工艺生产 LNG 的费用每吨可降低 25% [7] 。该工艺的主要优点是使用了翅片式换热器和热力学优化后的工艺，可建设超大容量的液化装置。 Axens 已经给美国、欧洲、亚洲等几个主要地区提出使用该工艺的建议，并正在进行前期设计和可行性研究。 IFP 和 Axens 开发的 Liquefin 工艺的安全、环保、实用及创新特点最近已被世界认可，该工艺获得了化学工程师学会授予的“工程优秀奖” [8] 。
美国德克萨斯大学工程实验站，开发了一种新型天然气液化的技术—— GTL 技术已申请专利。该技术比目前开发的 GTL 技术更适用于小规模装置，可加工 30.5 × 104 m3 /d 的天然气。该实验站的 GTL 已许可给合成燃料 (Synfuels) 公司。该公司在 A ＆ M 大学校园附近建立了一套 GTL 中试装置，目前正在进行经济性模拟分析。新工艺比现有技术简单的多，不需要合成气，除了发电之外，也不需要使用氧气。其经济性、规模和生产方面都不同于普通的费托 GTL 工艺。第一套工业装置可能在 2004 年上半年建成[9]。
2.2 国内研究现状
早在 60 年代，国家科委就制订了 LNG 发展规划， 60 年代中期完成了工业性试验，四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的天然气深冷分离及液化的工业生产装置，除生产 He 外，还生产 LNG 。 1991 年该厂为航天部提供 30tLNG 作为火箭试验燃料。与国外情况不同的是，国内天然气液化的研究都是以小型液化工艺为目标，有关这方面的文献发表较多[10]，以下就国内现有的天然气液化装置工艺作简单介绍。
2.2.1 四川液化天然气装置
由中国科学院北京科阳气体液化技术联合公司与四川简阳市科阳低温设备公司合作研制的 300l/h 天然气液化装置，是用 LNG 作为工业和民用气调峰和以气代油的示范工程。该装置于 1992 年建成，为 LNG 汽车研究提供 LNG 。
该装置充分利用天然气自身的压力，采用气体透平膨胀机制冷使天然气液化，用于民用天然气调峰或生产 LNG ，工艺流程合理，采用气体透平膨胀机，技术较先进。该装置基本不消耗水、电，属节能工程，但液化率很低，约 10% 左右，这是与它的设计原则一致的。
2.2.2 吉林油田液化天然气装置
由吉林油田、中国石油天然气总公司和中科院低温中心联合开发研制的 500l/h 撬装式工业试验装置于 1996 年 12 月整体试车成功，该装置采用以氮气为冷剂的膨胀机循环工艺，整个装置由 10 个撬块组成，全部设备国产化 [11]。
该装置采用气体轴承透平膨胀机；国产分子筛深度脱除天然气中的水和 CO2 ，工艺流程简单，采用撬装结构，符合小型装置的特点。采用纯氮作为制冷工质，功耗比采用冷剂的膨胀机循环要高。没有充分利用天然气自身压力，将天然气在中压下（ 5.0MPa 左右）液化（较高压力下液化既可提高氮气的制冷温度，又可减少制冷负荷），因此该装置功耗大。
2.2.3 陕北气田液化天然气
1999 年 1 月建成投运的 2 × 104 m3 /d “陕北气田 LNG 示范工程”是发展我国 LNG 工业的先导工程，也是我国第一座小型 LNG 工业化装置。该装置采用天然气膨胀制冷循环，低温甲醇洗和分子筛干燥联合进行原料气净化，气波制冷机和透平膨胀机联合进行低温制冷，燃气机作为循环压缩机的动力源，利用燃气发动机的尾气作为加热分子筛再生气的热源。该装置设备全部国产化。装置的成功投运为我国在边远油气田上利用天然气生产 LNG 提供了经验[12]。
2.2.4 中原油田液化天然气装置
中原油田曾经建设了我国最大的 LNG 装置，原料气规模为 26.6 5 × 104 m3 /d 、液化能力为 1 0 × 104 m3 /d 、储存能力为 1200 m3 、液化率为 37.5%[13]。目前，在充分吸取国外先进工艺技术的基础上，结合国内、国外有关设备的情况，主要针对自身气源特点，又研究出 LNG 工艺技术方案 [14] 。该工艺流程采用常用的分子筛吸附法脱水，液化工艺选用丙烷预冷 + 乙烯预冷 + 节流。
装置在原料气量 30× 104 m3 /d 时，收率高达 51.4% ，能耗为 0.13 Kwh/Nm3 。其优点在于各制冷系统相对独立，可靠性、灵活性好。但是工艺相对较复杂，须两种制冷介质和循环，设备投资高。由于该厂充分利用了油田气井天然气的压力能，所以液化成本低。
2.2.5 天津大学的小型液化天然气（ LNG ）装置
小型 LNG 装置与大型装置相比，不仅具有原料优势、市场优势而且投资低、可搬迁、灵活性大[15]。 LNG 装置主要是用胺基溶剂系统对天然气进行预处理，脱除 CO2 等杂质；分子筛脱水；液化几个步骤。装置采用单级混合制冷系统；闭合环路制冷循环用压缩机压缩制冷剂。单级混合制冷剂工艺操作简便、效率高，适用于小型 LNG 装置。
压缩机的驱动机可用燃气轮机或电动马达。电价低的地区可优先考虑电动马达（成本低、维修简单）。在燃料气价格低的地区，燃气透平将是更好的选择方案。经济评估结果表明，采用燃气轮机驱动机的液化装置，投资费要比选用电动马达高出 200 万~ 400 万美元。据对一套 15 × 106ft 3 /d 液化装置进行的成本估算，调峰用的 LNG 项目储罐容积为 10 万 m3 ，而用于车用燃料的 LNG 项目仅需 700m3 储罐，导致最终调峰用的 LNG 成本为 2.03 ~ 2.11 美元 /1000ft3 ，而车用 LNG 成本仅 0.98 ~ 0.99 美元 /1000 ft3 。
2.2.6 西南石油学院液化新工艺
该工艺日处理 3.0 × 104 m3 天然气，主要由原料气 （ CH4 : 95.28% ， CO2 :2.9% ） 脱 CO2 、脱水、丙烷预冷、气波制冷机制冷和循环压缩等系统组成。 以 SRK 状态方程作为基础模型，开发了天然气液化工艺软件。 天然气压缩机的动力采用天然气发动机，小负荷电设备用天然气发电机组供电，解决了边远地区无电或电力紧张的难题。由于边远地区无集输管线可利用，将未能液化的天然气循环压缩，以提高整套装置的天然气液化率。
装置采用一乙醇胺法（ MK-4 ）脱除 CO2 。由于处理量小，脱二氧化碳的吸收塔和再生塔应采用高效填料塔 [16] 。由于混合制冷剂，国内没有成熟的技术和设计、运行管理经验，仪表控制系统较复杂。同时考虑到原料气中甲烷含量高，有压力能可以利用。故采用天然气直接膨胀制冷作为天然气液化循环工艺[17]。气波制冷属于等熵膨胀过程，气波制冷机是在热分离机的基础上，运用气体波运动的理论研制的。在结构上吸收了热分离机的一些优点，同时增加了微波吸收腔这一关键装置，在原理上与热分离机存在明显不同，更加有效地利用气体的压力，提高了制冷效率。
2.2.7 哈尔滨燃气工程设计研究院与哈尔滨工业大学
LNG 系统主要包括天然气预处理、天然气的低温液化、天然气的低温储存及天然气的气化和输出等[18]。经过处理的天然气通过一个多级单混冷凝过程被液化，制冷压缩机是由天然气发动机驱动。 LNG 储罐为一个双金属壁的绝热罐，内罐和外罐分别是由镍钢和碳钢制成 [19] 。
循环气体压缩机一般采用天然气驱动，可节省运行费用而使投资快速收回。压缩机一般采用非润滑式特殊设计，以避免天然气被润滑油污染[20]。采用装有电子速度控制系统的透平，而且新型透平的最后几级叶片用钻合金制造，改善了机械运转。安装于透平压缩机上的新型离合器是挠性的，它们的可靠性比较高，还可以调整间隙。