ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА РАБОЧИХ СРЕД.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 9Следующая ⇒

Сероводород H₂S — наиболее активное из серосодержащих соединений. В нормальных условиях бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц. Молекула H2S по строению подобна Н2О.

Малорастворим в воде (2,6 л/1 л Н2О при 20 °C; 0,1М раствор, в лаборатории называется сероводородной водой), водный раствор H₂S — это слабая кислота. К₁ = 0,87·10⁻⁷, К₂ = 10⁻¹⁴. Сильный восстановитель. Получают в промышленности как побочный продукт при очистке нефти, природного и коксового газа. Раздражает слизистые оболочки и дыхательные органы. Неустойчив к нагреванию (выше 400 °C идет разложение: H2S = H2 + S).

Основные физико-химические свойства сероводорода:

Молекулярная масса: 34,076
Температура плавления (при 760 мм рт. ст.), °С: −82,9
Температура кипения (при 760 мм рт. ст.), °C: −60,33
Температура воспламенения, °С: 260
Предельная объемная концентрация воспламенения, %: 4,3
Плотность при 760 мм рт. ст. и 0 °С, кг/м³: 1,5392
Плотность жидкого газа при 760 мм рт. ст., кг/м³: 950
Теплоёмкость газа при 760 мм рт. ст. и 0 °С, ккал/(кг•°С):
при постоянном давлении: 0,254
при постоянном объеме: 0,192
Теплота сгорания при 760 мм рт. ст. и 15 °С, ккал/кг: 4156

Соли сероводорода - сульфиды - малорастворимы в воде для большинства металлов, кроме щелочных и щелочноземельных (последние сильно гидролизуются). Сероводород и сульфиды - типичные восстановители:

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

2H2S + O2 = 2S + 2H2O

Реакции в водном растворе:

а) H2S + 2HNO3(конц.) = S↓ + 2NO2↑ + 2H2O

MnS(т) + 8HNO3(конц.) = MnSO4 + 8NO2↑ + 4H2O

б) H2S + I2 = S↓ + 2HI

H2S + 4H2O + 4Cl2 = H2SO4 + 8HCl

в) 3H2S + 2KMnO4 = 3S↓ + 2MnO2↓ + 2KOH + 2H2O

3H2S + 4H2SO4 + K2Cr2O7 = 3S↓ + Cr2(SO4)3 + 7H2O + K2SO4.

Сероводород очень ядовит: острое отравление человека наступает уже при концентрациях 0,2–0,3 мг/м³, концентрация выше 1 мг/м³ — смертельна. Диапазон взрывоопасных концентраций его смеси с воздухом достаточно широк и составляет от 4 до 45% об. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м³, а в смеси с углеводородами С₁–С₃ равна 3 мг/м³.

При контакте с металлами (особенно если в газе содержится влага) вызывает сильную коррозию. Самый нежелательный компонент в газах нефтепереработки.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

1. Количество перерабатываемой смеси – V =0,8 .

2. Начальная концентрация в смеси – =10 масс %

Конечная концентрация в смеси – =0,5 масс %

4. Избыток абсорбента – 5 %, следовательно, ε=1,05

5. Давление абсорбции – П = 0,3МПа.

6. Температура абсорбции – t = 25 °С.

7. Начальная концентрация в абсорбенте – =0 масс. %

Определить:

Количество поглощаемого газа – G ,

Расход абсорбента – L,

Диаметр абсорбера – , м

Высоту колонны – ,м

гидравлическое сопротивление- , кПа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ПОГЛОЩАЕМОГО СЕРОВОДОРОДА

1. Количество поглощаемого сероводорода( ) определяется по

формуле:

.(3.1)

где -начальная концентрация ,в газовой смеси, выраженная в мольных долях, ; -молекулярная масса ; -коэффициент извлечения ; 22,4- объем, занимаемый 1 кмоль газа, .