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二氧化硫氣體
二氧化硫制備方法:
1.用氨水吸收硫酸廠尾氣,吸收液含亞硫酸銨和亞硫酸氫銨,用硫酸分解可放出高濃度SO2氣體,經(jīng)干燥、壓縮、分離和冷卻即成液體產(chǎn)品。也可用硫黃與純氧在焚硫爐內(nèi)燃燒,生成高濃度的SO2氣體,經(jīng)干燥、壓縮和冷凝成液體SO2。
精制方法: 液態(tài)二氧化硫中的雜質(zhì)含有微量SO3、水、不揮發(fā)物質(zhì)及空氣成分(O2、N2、CO2等)。一般可直接作合成反應的溶劑使用。精制時可將液態(tài)二氧化硫氣化,通入濃硫酸中以除去SO3,通入裝有五氧化二磷的玻璃管或在盛有五氧化二磷的容器中進行蒸餾以除去水分。
2.氨酸法 用硫酸分解硫酸廠尾氣吸收工序所得的亞硫酸銨 亞硫酸氫銨母液,產(chǎn)生的約100%二氧化硫氣體,經(jīng)壓縮法和冷凍法,可制得二氧化硫。
3.壓縮法 用硫酸分解亞硫酸銨 亞硫酸氫銨母液,分解產(chǎn)生的二氧化硫氣體,經(jīng)冷凝、干燥、過濾,再經(jīng)壓縮液化,制得液體二氧化硫成品。其反應式如下。
4.冷凍法 用硫酸分解亞硫酸銨 亞硫酸氫銨母液,分解產(chǎn)生的二氧化硫氣體經(jīng)干燥后送至低溫冷凝器,在常壓下進行冷凝,用氨冷凍維持溫度在液化點-10℃以下。制得液體二氧化硫成品。其反應式如下。
5.純氧燃燒法 將硫磺與純氧在焚硫爐內(nèi)燃燒,生成的高濃度二氧化硫氣體,經(jīng)凈化、干燥、壓縮液化、冷凝,制得二氧化硫成品。其反應式如下。
6.檸檬酸鈉法 經(jīng)過凈化的二氧化硫氣體用檸檬酸鈉溶液吸收,再用低壓蒸汽脫出二氧化硫,經(jīng)冷卻、分離冷凝水,用濃硫酸進行干燥,然后經(jīng)壓縮液化、冷凝,制得液體二氧化硫成品。
二氧化硫主要用途:
1.二氧化硫是我國允許使用的還原性漂白劑。對食品有漂白和對植物性食品內(nèi)的氧化酶有強烈的抑制作用。我國規(guī)定可用于葡萄酒和果酒,最大使用量0.25g/kg,殘留量不得超過0.05g/kg。主要用于生產(chǎn)三氧化硫、硫酸、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽,也用作熏蒸劑、漂白劑、防腐劑、消毒劑、還原劑等。
2.主要用作硫酸的制造原料,也用作多種有機化學反應的溶劑。在液態(tài)二氧化硫中陽離子或陽碳離子與液態(tài)二氧化硫分子都能獨立存在,而對陰離子的溶劑化作用強。因此液態(tài)二氧化硫作溶劑有利于陽離子作為反應中間體的化學反應,可加快反應速度。例如Beckmann重排反應,Wager Meerwein重排反應,酯化反應等。液態(tài)二氧化硫作溶劑也有利于陽離子聚合反應和順反異構(gòu)的異構(gòu)化反應。此外液態(tài)二氧化硫還可用于熏蒸劑、殺蟲劑、水果蔬菜防腐劑、殺菌劑、纖維漂白劑以及礦物油的精制、各種亞硫酸鹽的制造、鎂的冶煉等。
3.在工業(yè)中是多種化合物的良好溶劑??捎米骼鋬鰟⒎栏瘎?、漂白劑及其他有機產(chǎn)品的原料。也用于制造保險粉和亞硫酸鹽等。還用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、人造纖維及染料等工業(yè)部門。
4.用于制造硫酸和保險粉等。