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1、硫元素及其多彩的化合物,硫，16号元素，位于周期表中第三周期第VIA族，符号为S，常见的非金属元素，在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。,一、单质硫及常见的硫化物二、硫的氧化物，硫酸及相关盐三、硫的其他含氧酸及相关盐四、硫的污染与防治,结构：S：sp3杂化形成环状S8分子，两个杂化轨道与相邻的两个硫原子成键，另外两个则各有一对孤对电子。,1.单质硫,一、单质硫及常见的硫化物,俗称硫磺，分子晶体，不溶于水，导电性差，导热性差。,制备：从黄铁矿中提取S，3FeS2+12C+8O2 Fe3O4+12CO+6S,物理性质：硫的几种同素异形体 斜方硫 单斜硫 弹性硫密度/gcm-3 2.06 1.99
2、颜色 黄色 浅黄色 190的熔融硫稳定性 94.5 用冷水速冷,在190oC时，硫的黏度最大！弹性硫不溶于任何溶剂！,硫的同素异形体：,斜方硫,单斜硫,弹性硫的形成,硫的化学性质:比较活泼,与许多金属 直接化合,与氢、氧、碳、卤素(碘除外)、磷等直接作用,与氧化性酸作用（还原性）,与碱的作用,2.硫化氢和硫化物,H2S是无色，有腐蛋臭味，剧毒气体。稍溶于水，水溶液呈酸性，为二元弱酸。,(1)硫化氢,结构：H2S结构与H2O相似，呈V型,性质：,与空气(O2)反应,最重要的性质是它的还原性：,与中等强度氧化剂作用,与强氧化剂反应,(2)金属硫化物,颜色：(大多数为黑色,少数需要特殊记忆)SnS
3、棕,SnS2 黄,As2S3 黄,As2S5 黄,Sb2S3橙,Sb2S5橙,MnS 肉红,ZnS 白，CdS 黄。,易水解：最易水解的化合物是 Cr2S3和Al2S3,易溶：NH4+,BaS和碱金属硫化物微溶：碱土金属MgS，CaS，SrS(但BeS难溶）其余难溶。,（2）稀酸溶性：,（1）水溶性：,溶解性：,（3）配位酸溶解(浓HCl)：,（4）氧化性酸溶解(HNO3)：,（5）氧化配位溶解(王水)：,（5）碱溶（用NaOH或Na2S）,（6）氧化碱溶：（Na2S2）,3.多硫化物,制备：现象：黄橙红红 x,性质：,遇酸不稳定,氧化性,还原性,SO2的性质：气体、无色，有强烈刺激性气味，易
4、溶于水，溶于水后形成亚硫酸。,1.二氧化硫、亚硫酸及其盐,SO2的结构：S：sp2杂化，,OSO=119.5，S-O键长143pm，SO2是极性分子。,二、硫的氧化物，硫酸及相关盐,H2SO3的性质：,二元中强酸（只存在水溶液中）,氧化性,还原性,漂白-使品红褪色,SO3的结构：,OSO=120S-O键长143pm,S：3s23p4,2.三氧化硫、硫酸及其盐,S：杂化后：,型晶体,型晶体,无色，易挥发固体固体有几种聚合物例如：型晶体,为三聚分子。型晶体,为螺旋式长链。,SO3的性质：,H2SO4的结构：,S：sp3杂化后形成分子，分子中除存在键外还存在(p-d)反馈配键。,H2SO4分子间通过
5、氢键相连，使其晶体呈现波纹形层状结构。,浓H2SO4的性质：氧化性、吸水性、干燥性,强吸水性：作干燥剂。从纤维、糖中提取水。,二元强酸,强氧化性,与非金属反应：,与不活泼金属反应：,与活泼金属反应：,冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体,H2S2O7为无色晶体，吸水性、腐蚀性比H2SO4更强。,1 焦硫酸及其盐,三.硫的其他含氧酸及其盐,焦硫酸盐可作为溶剂,焦硫酸根（S2O72-）的结构为：,硫代硫酸(H2S2O3)：极不稳定，尚未制得纯品。硫代硫酸盐：Na2S2O35H2O，海波，大苏打。,2 硫代硫酸及其盐,制备：,性质：易溶于水,水溶液呈弱碱性；遇酸分解：,还原性：,配位性：,过氧化氢：H
6、-O-O-H,过二硫酸,过一硫酸,3 过硫酸及其盐,磺酸基,过二硫酸盐：,强氧化剂：,稳定性差：,4、连二亚硫酸(H2S2O4)及其盐,亚硫酸：,二元中强酸：,遇水分解：,连二亚硫酸盐：,保险粉,还原剂：,稳定性比相应的酸强：,四、硫的污染与防治,硫对环境的污染主要是指硫氧化物和硫化氢对大气的污染以及硫酸盐、硫化氢对水体的污染。,主要污染物：1.SO2，SO32.H2S3.硫酸盐4.甲硫醇（CH3SH）、二甲硫（CH3SCH3)、二甲二硫（CH3SSCH3）等硫化物,污染来源：,1.SO2，SO3：主要来自矿物燃料燃烧、含硫矿石冶炼和硫酸、磷肥生产等。全世界SO2 的人为排放量每年约 1.5亿
7、吨，矿物燃料燃烧产生的占70%以上。,2.H2S:主要由有机物腐败而产生，估计全世界每年进入大气的量约1亿吨。人为产生的硫化氢每年约300万吨，主要来源是牛皮纸浆厂、炼焦厂、炼油厂和人造丝厂。,3.硫醇等硫化物：主要的排放源有炼油厂、石油化工厂、牛皮纸浆厂、农药厂等。,各种形式的硫污染都对环境造成了巨大的破坏，如1952年英国的伦敦烟雾事件，其他地区也都发生过类似的污染事件。,我国是以煤炭为主要能源的国家，2008年的能源生产总量为260000万吨标准煤，其中原煤所占比重为76.7%，能源消费总量为285000万吨标准煤，其中煤炭所占比重为68.7%；从1978年至2008年煤炭消耗在能源消耗
8、的构成中一直为70%左右，由此可见在很长一段时间内，中国的能源消耗还是以煤炭消耗为主。2008年全国二氧化硫的排放量为2321.3万吨，其中工业二氧化硫的排放量为1991.4万吨，生活二氧化硫的排放量为329.9万吨。,燃煤脱硫技术,脱硫技术被公认为解决当前硫污染的一种有效手段。,1.湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫以其适用煤种广、钙利用率高、脱硫率高、脱硫剂来源广等优点以及具有吸收反应速度快、技术成熟、可靠、稳定、高效的特性，已成为国际上应用最广泛、适应性最强的烟气脱硫技术，也已成为我国重点提倡的一种脱硫方法。其未来发展总体趋势是进一步改进、简化系统，缩小设备,降低成本，资源化和无二次污染。,
9、（1）.石灰石石膏法,石灰石一石膏法是利用石灰石一石膏作为吸收剂与烟气中SO2发生反应，反应原理：SO2+H2OH2SO3H2SO3H+HSO3-2H+SO32-CaCO3Ca2+C032-CaO+H20 Ca(0H)2Ca2-+20H-Ca2+SO32-CaSO3 CaSO3+2H2O+1/202CaS042H20,本法是世界上应用最普遍、技术最成熟、运行可靠的脱硫工艺。其原理简单；脱硫率高达(79)；钙硫比低；吸收剂价廉易得；副产品石膏具有综合利用价值；能适应大容量机组、高浓度SO2含量的烟气条件。但其工艺较复杂，投资和运行费用都很高，占地面积大；当烟气中SO2：波动比较大时，石灰石量难以
10、控制，浆液的值很难处于最佳状态，生成的CaSO3和CaSO4容易堵塞管道和设备。因而适用于大型企业、资金较宽裕的项目。,（2）双碱法首先用一种碱(通常是氢氧化钠或碳酸钠)溶液吸收二氧化硫，生成亚硫酸氢钠；然后在再生池内用石灰或石灰石将亚硫酸氢钠再生成亚硫酸钠；再将亚硫酸钠溶液送回吸收塔内吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠；之后再循环再生和吸收。与石灰或石灰石浆液法相比，,2.干法半干法脱硫方法的简介半干法烟气脱硫不同于湿法与干法之处在于：湿法脱硫是以CaCO3等碱性浆液为脱硫剂，脱硫剂在吸收塔中与SO2发生气液化学反应；干法脱硫则是将干性脱硫剂加入炉内或喷入烟气中，脱硫剂与SO2发生气固反应脱除SO2
11、；半干法则是脱硫剂以浆液的形式被喷入烟气中，吸收剂与SO2发生气液化学反应的同时，浆滴水分全部蒸发，得到干态产物。干法半干法烟气脱硫技术主要有：喷雾干燥法烟气脱硫技术（SDA）、炉内喷钙炉后增湿活化工艺（LIFAC）、荷电干式喷射脱硫法(CDSI)、循环流化床烟气脱硫技术（CFB-FGD/RCFB-FGD）、新型一体化脱硫技术（NID）等几种工艺。,结语：目前我国烟气污染控制技术正在向“高效化、资源化、经济化”迈进，各种各样的烟气脱硫技术在脱除S02的过程中取得了一定的经济、社会和环保效益。我们应充分利用科研、设计部门和高等院校技术力量最雄厚的优势，组织联合攻关，在对国内外现有的脱硫技术和设备筛选、优化的基础上，尽快将优质高效、经济配套、可靠性高、不造成二次污染，适合中国国情的脱硫技术投入到工程应用中去。,Thank you!,
