硫化物及其治理修复材料

SO2是一种主要的大气污染物。SO2有强烈的刺激性，大气中SO2的浓度在0．86mg／m3时，人的嗅觉就可以感觉到，当浓度为17～26mg／m3时，能刺激人的眼睛，伤害呼吸器官，如果浓度再高些，可引起支气管炎甚至可发生肺气肿和呼吸道麻痹，浓度达1143～1429mg／m3时可立即危及生命。

当受SO2污染的大气中混入一定量的烟尘粒子后，两者结合会加剧危害。据报道，当大气中SO2浓度达0．6mg／m3，烟尘浓度大于0．3mg／m3时，可增加呼吸道疾病的发病率，慢性呼吸道疾病患者病情还会迅速恶化。

SO2还可以被空气氧化成SO3，在燃烧过程中也产生一部分SO3，虽然SO3浓度仅为SO2的1％～5％，但有水蒸气存在时，很容易形成硫酸雾和硫酸盐雾，对人体的危害更大，它引起的生理反应比SO2强4～20倍，这是因为SO2气体基本上在呼吸道的鼻腔和咽喉处就几乎完全被吸收，而SO3的微粒可侵入肺的深部组织，引起肺水肿和肺硬化而导致死亡。

SO2在大气中最终转化为SO3，这个过程是氧化过程。氧化过程有两条途径，一条是催化氧化，在有云雾，相对湿度高且有颗粒物质存在时，以催化氧化为主。另一条是光化学氧化，SO2如果在清洁的空气中，阳光照耀下的光氧化反应速率每小时小于0．1％，而在臭氧 烯烃空气反应体系中和在NO狓空气烯烃反应体系中，由于阳光照射引起的光化学反应使SO2的氧化速率增大至每小时5％。空气中的氨溶解在气溶胶中的水滴里形成N，与SO形成盐，亦可促使SO2氧化速率增大。生成的SO3遇水生成硫酸，是形成酸雨的基础，如果大气中有NH3存在，还会生成硫酸铵固体气溶胶，如果大气中还存在其他金属微粒时，也会产生该金属的硫酸盐。

按各种燃料中硫的典型含量计算，燃烧1t煤排放SO260kg，燃烧1m3原油排放SO219．8kg，燃烧1m3汽油排放SO20．295kg，燃烧1m3柴油排放SO27．8kg，一座规模820MW的燃煤火力发电厂，煤含硫按3％～5％计，每天排放SO2为900～1400t，一座规模250MW燃烧重油的火力发电厂，日排SO248～72t。

有色金属火法冶炼生产过程产生大量SO2，烟气中SO2浓度高达10％～15％，一般为2．5％～5％。例如年产铜1×105吨的火法冶炼厂平均每日排放含SO21％的废气6×106m3，年产6×104吨的竖罐炼锌厂日排放含SO21％废气1．6×107m3；年产800t粗铅的冶炼厂，日排出低浓度SO2废气高达4．8× 105～7．2×105m3。

硫酸生产中，每生产1t100％硫酸，排放SO210～35kg。由硫铁矿土法炼硫，每吨硫黄要排放SO21．8～2t。

在炼油工业中，我国原油中含硫量差异很大，范围在0．12％～2．1％。主要以硫化氢状态存在于原油中，俗称酸性气。炼油厂酸性气的来源有：催化干气脱硫、液态烃脱硫和含硫污水汽提3个方面。这些酸性气在炼油厂经过2级或3级克劳斯硫回收装置，硫回收率低者80％～85％，高者仅为92％～96％，因此，还有大量的SO2废气排放。

目前，世界各国对SO2废气的治理方法有一百余种，但有些治理方法在技术上、经济上尚存在一些问题，致使大多数方法还处在试验室阶段或中间试验阶段。SO2废气治理过程的实质是：利用某种介质与气相中SO2经过物理或化学作用，将SO2转入液相或固相中，然后再处理或直接利用。按工艺特征，或者按吸收剂（吸附剂）状态来分类可分为干法和湿法两类。按产物特征分，或者按产物用途来分类，可分为抛弃法和回收法。按处理SO2废气的反应来分类有：①将废气中的SO2等硫化物还原，转化成H2S，再进一步利用；②通过催化作用，将SO2氧化成SO3，然后被水吸收制取H2SO4；③将废气中的SO2还原成硫；④用各种碱性介质，吸收废气中的SO2，生成相应的盐类，进而综合利用。用于脱硫的环保材料也可以大致分为吸收材料，吸附材料以及催化转化材料。