工業(yè)上常利用克勞斯法處理含H2S的廢氣并獲得一種硫單質,工藝流程如圖所示:

(1)反應爐中部分H2S發(fā)生的反應為2H2S+3O2 高溫 2SO2+3H2O,剩余的H2S在催化轉化器中發(fā)生的反應為4H2S+2SO2 高溫 3X+4H2O,X是一種氣體,化學式為 S2S2。
(2)為提高H2S轉化為硫的比例,理論上應控制反應爐和催化轉化器中參加反應的H2S的分子個數比為1:21:2(填最小整數比)。

(3)某溫度下,以不同的濃度比c(H2S):c(O2)(濃度比相當于分子個數比)對H2S的轉化率的影響如圖1所示。按濃度比c(H2S):c(O2)=2:1的混合氣通入,可保持H2S較高的轉化率。若濃度比c(H2S):c(O2)過低或過高,均會產生不利的影響。
①若濃度比c(H2S):c(O2)過低,在較高溫度下可能會生成 SO2SO2(填化學式),降低硫的產率;
②若濃度比c(H2S):c(O2)過高,H2S的轉化率會 降低降低(填“升高”或“降低”)。
(4)一定溫度下,按濃度比c(H2S):c(O2)=2:1的混合氣,以不同流速通入活性Al2O3催化反應器中反應,測得H2S的轉化率隨混合氣流速的變化曲線如圖2所示。
結合實際工業(yè)生產效益(時間成本、效率成本)分析,混合氣流速適宜范圍是 BB(填字母)。
A.2×100m3/h~4×100m3/h
B.8×100m3/h~10×100m3/h
C.14×100m3/h~16×100m3/h
(5)活性Al2O3可作為克勞斯法脫硫反應的催化劑。
其它條件相同下,按濃度比c(H2S):c(O2)=2:1的混合氣,勻速通入活性Al2O3催化反應器中反應,測得反應相同時間內H2S的轉化率隨溫度的變化曲線如圖3所示。
【已知】催化劑在使用過程中溫度會影響活性,從而改變催化效果。溫度在0~T1℃范圍內,H2S的轉化率迅速上升的原因是:
①相同條件下,溫度升高,催化劑活性增大,催化效果更好;
②溫度升高,反應速率加快溫度升高,反應速率加快;
當溫度高于T2℃時,H2S的轉化率迅速下降的原因可能是 催化劑在溫度高于T2℃時,催化劑失去活性,失去催化作用催化劑在溫度高于T2℃時,催化劑失去活性,失去催化作用。
高溫
高溫
【考點】物質的相互轉化和制備;質量守恒定律及其應用.
【答案】S2;1:2;SO2;降低;B;溫度升高,反應速率加快;催化劑在溫度高于T2℃時,催化劑失去活性,失去催化作用
【解答】
【點評】
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