химический каталог




Химия и технология сероуглерода

Автор А.А.Пеликс, Б.С.Аранович, Е.А.Петров

цштоф АГ" запатентованы способы получения сероуглерода из тритиана и других гетероциклических соединений, а фирмой „Рон-Пуленк" - из меркаптанов н дналкилсульфидов.

Экономические соображения, а также введение более жестких законов об охране окружающей среды дали толчок к созданию малоотходной технологии с максимальной утилизацией побочных продуктов. Во всех процессах синтеза сероуглерода из углеводородов неизбежно получается и сероводород. По процессу Клауса из сероводорода получают серу и возвращают ее в производство.

Однако конверсия сероводорода в серу, скажем, в классическом „ФМК-про-цессе" достигает лишь 96%. Поэтому одним из направлений исследований в области синтеза сероуглерода является создание процесса доочистки хвостовых газов.

ГЛАВА 4

ПОЛУЧЕНИЕ СЕРОУГЛЕРОДА В РЕТОРТАХ

Процесс получения сероуглерода по ретортному способу включает следующие стадии: подготовка сырья (серы и древесного угля); синтез сероуглерода; очистка парогазовой смеси (ПГС) от серы; первичная конденсация сероуглерода; охлаждение парогазовой смеси и вторичная конденсации сероуглерода; адсорбция сероуглерода из ПГС; дистилляция сероуглерода; регенерация серы из побочных продуктов, содержащихся в отходящих газах; хранение и транспортировка сероуглерода.

4.1. СЫРЬЕ И ЕГО ПОДГОТОВКА

Сера встречается в природе как в свободном состоянии — в виде так называемой самородной серы, так и в различных соединениях, преимущественно с металлами - в виде сульфатов и сульфидов. Она сопровождает почти все ископаемые угли, сланцы и другие углеродистые материалы-Общее содержание серы в земной коре 0,1%.

В зависимости от используемого сырья серу техническую разделяют на природную и газовую. Серу техническую природную получают из самородных серных руд, серу техническую газовую — из отходящих газов плавок полиметаллических сульфидных руд, из коксовых и природных

80

газов, а также каталитическим окислением сероводорода. В настоящее время преобладает производство природной серы, доля которой в 1980 г. составила 66,0% от общей выработки серы в СССР.

Формула серы S. Атомная масса 32,066. При обычных условиях сера находится в твердом состоянии. Твердость серы по шкале Мооса 1-2. Твердая сера существует в двух кристаллических аллотропных формах - ромбической и моноклинной. Ниже приведены некоторые свойства твердой серы:

Ромбическая Моноклинная Плотность, кг/м3. 2,07 • 103 1,96-103

Область устойчивости, °С Ниже 95,6 95,6-119,3

Температура плавления, °С 112,8 119,3

Теплота плавления, Дж/кг 62 430 43 580

Сера отличается теплопроводностью, которая изменяется в зависимости от температуры: твердой — почти линейно.

Удельная теплоемкость твердой серы составляет 670-750 Дж/(кг • К), жидкой - в 2-3 раза больше. Кривая теплоемкости жидкой серы имеет пикообразный максимум при 1860 Дж/ (кг • К), соответствующий 1580 С.

Все модификации серы плавятся до 120 ° С. При температурах выше 120 ° С желтая легкоподвижная жидкость начинает претерпевать сильные изменения в вязкости и цвете. Динамическая вязкость чистой серы равна 11 мПа - с при 120 0 С и 6,5 мПа • с при 150° С. Эта температура является наиболее благоприятной для отделения расплавленной серы от сопровождающих ее пород. Начиная с 158 0 С, жидкая сера буреет, вязкость ее увеличивается и при 187 °С достигает максимальной величины 93100 мПа • с (рис. 26). При дальнейшем повышении температуры вязкость снижается, а при 400 °С сера снова становится легкоподвижной. (160 мПа ¦ с). При ускорении нагрева максимум вязкости перемещается в сторону более высоких температур. Различные добавки к сере снижают

26. Зависимость вязкости жидкой серы от температуры.

• Зависимость плотности жидкой серы от температуры.

81

Рис. 28. Зависимость изменения состава жидкой серы от температуры.

ее вязкость. Например, при 120—200 °С сера и ее смеси становятся менее вязкими при добавлении 0,01-1,0 % бензола. Так, при добавлении 1,0 % бензола вязкость уменьшается в 200 раз.

Плотность р жидкой серы зависит от температуры (рис. 27). При повышении температуры от 120 до 444,6 °С она уменьшается от 1,8Д • 103 до 1,6 X X 103 кг/м3. Это объясняется перегруппировкой атомов серы в молекулах и образованием молекул с меньшим числом атомов.

Ю0 180 260 Состав жидкой серы при различных

7,°С температурах показан на рис. 28. При 120 ° С основная масса серы представлена ll -модификацией. С повышением температуры содержание SM уменьшается, а увеличивается содержание Sx, резко возрастающее при достижении 160 °С. Увеличение содержания S\ обусловливает повышение вязкости расплавленной серы. Присутствие в расплавленной сере S„ существенно не влияет на ее свойства. Содержание SM увеличивается под действием света. Из указанных модификаций SM нерастворима в сероуглероде, a S*. и S„ растворимы. Растворимость серы в некоторых растворителях (в масс/ч. на 100 масс/ч. растворителя) : керосин - 13,88; бензин - при 21 °С - 4,38, при 26 °С -6,96; сероуглерод при 0 °С - 28,99, при 55 °С - 181,34; бензол при 8 °С - 1,2, при 150 °С - 136,18; этиловый спирт при 15 °С - 0,051; метиловый спирт при 18,5 °С - 0,023; ацетон при 25 °С - 0,083; тетра-хлорметан (четыреххлористый углерод) при 15 °С - 1,1; дихлорэтан при 25 °С -0,84.

• Все изменения физических свойств серы при нагревании зависят от ослабления молекулярных связей и от перегруппировки атомов.

При нагревании серы до температуры кипения восьмиатомные молекулы S8 начинают диссоциировать до S6, а затем до S4 и Эг-Одноатом-ная сера существует лишь при температурах выше 1500 °С.

Давление паров серы возрастает с повышением температуры:

г, °С 120 140 160 180 200 300 400 440 444,6

ДкПа 0,053 0,0173 0,049 0,121 0,279 6,6S S0.S4 94.S6 101

Некоторые физические и физико-химические свойства серы: температура горения в воздухе - 224—261 °С, в кислороде — 282 °С; температура кипения—444,6 °С; теплота парообразования — 301,68 кДж/кг; теплота горения - 9385,6 кДж/кг. Количество сухого воздуха, необходимого для сжигания 1 кг серы при нормальных условиях, — 3,343 кг.

82

Очень интересно изменяется с увеличением температуры удельная теплоемкость жидкой и парообразной серы (рис. 29). Резкое возрастание ее в температурном интервале 450-850 °С объясняется затратами энергии на последовательную диссоциацию молекул серы от S8 до S2. На рис. 30 показано изменение энтальпии серы в зависимости от температуры. Коэффициент объемного расширения |3 твердой и жидкой серы резко различен и изменяется в зависимости от температуры:

г, С &¦ ю'6,к-

15 17

100 35

121,1 426

157,7 493

300 2,8- 106

Сера диамагнитна. При трении сера электризуется отрицательно. Сера очень плохо проводит электрический ток. Диэлектрическая постоянная е=3,8 т 4,1. Электрическое сопротивление серы с ростом температуры падает:

Температура, °С 20 ПО 130

Удельное электрическое 1,91-10" 7,39- 10"0 2 • 10"

сопротивление, Ом • м

Серная пыль взрывоопасна. Нижний предел взрываемости серной пыли фракци

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

Скачать книгу "Химия и технология сероуглерода" (2.21Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
свадебные букеты недорого 2000 руб
Компания Ренессанс: лестница на металлическом каркасе - качественно и быстро!
кресло престиж gtp new
Всегда выгодно в KNSneva.ru - для ноутбука охлаждение - 10 лет надежной работы! Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)