[科普中国]-酸性气体

定义

所属学科： 煤炭科技(一级学科) ；煤炭加工利用(二级学科) ；煤转化(三级学科)

化学中的酸性气体

定义：酸性气体指能与碱作用生成盐的气体。

酸性气体：CO2{二氧化碳}、Cl2{氯气}、H2S、{硫化氢}、NO2{二氧化氮}、HCl{氯化氢}、SO2{二氧化硫}等

危害有些酸性气体对我们人类是有害的，如空气被污染了其中就含有二氧化硫、三氧化硫等，这些气体在下雨天与 氧气等发生化学反应，生成硫酸的强酸性化学物质，硫酸具有强腐蚀作用，对地面的物体自然就会有腐蚀，这就是酸雨，酸雨特别是对树木的影响最大，可以致死，严重影响人类生存环境，所以全世界特别关注环境，制定许多措施来减少生产污染空气的工厂，发展绿色经济，绿色生活1。

性质实验室有红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸，蒸馏水润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝蒸馏水润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性气体变红。酸性气体指能与碱作用生成盐的气体。常见的非金属氧化物形如二氧化碳．二氧化硫，常见非金属气态氢化物如卤化氢,硫化氢,砷化氢属此类，碱性气体指能与酸反应生成盐的气体如氨气。同时一些与水反应后生成酸的气体也认为是酸性气体，如卤素单质氯气．溴蒸气等，其它不成盐氧化物气体，稳定气体如氢气，氮气，氧气为中性气体。

处理方法化学吸收法

化学吸收法是指使用弱碱性物质或水溶液与天然气中的酸性气体进行反应的化学过程，主要包括以下几种方法：

(1) 碱洗法。

碱洗法是采用NaOH溶液洗涤天然气，在洗涤过程中NaOH与天然气中的H2S和CO2发生化学反应，生成碳酸盐和硫化物溶于废碱液中，从而把酸性气体从天然气中脱除。

(2) 醇胺法。

醇胺法属于一种化学反应与物理吸收相结合的方法。常用的醇胺有：一乙醇胺；二乙醇胺；二甘醇胺；三乙醇胺。

醇胺的分子结构显示了其中至少有一个羟基(-OH)和一个氨基(-NH2或--NH)。其中羟基能增加醇胺在水中的溶解度，并且能够降低化合物的蒸汽压；氨基在水溶液中呈碱性，促使其对酸性气体的吸收。在使用醇胺脱除酸性气体时，醇胺溶液一般配制成10%～30%的水溶液使用。由于醇胺与酸性气体反应是可逆的，因此，我们可以采用加热、低压(或汽提)的方法对醇胺进行提纯，从而达到醇胺的再生循环使用2。

(3) 砜胺法。

砜胺法采用的吸收溶液包含物理吸收剂和化学吸收剂两个部分。环丁砜是物理吸收剂，

醇胺化合物是化学吸收剂。醇胺中的一乙醇胺，二乙醇胺，二异丙醇胺都可以与环丁砜，水混合作为吸收剂，由于二异丙醇胺对设备的腐蚀轻微，反应热低，不易变质和发泡，因此，常选择二异丙醇胺作为化学吸收剂。

(4) 氧化铁(海绵铁)法。

海绵铁法是用浸透了含水的Fe203，的木屑作为脱硫剂。主要用于脱除浓度低于24g/m的含H2S天然气。H2S与Fe203。在反应塔中充分接触发生化学反应生成Fe2S3，Fe2S3与空气接触氧化生成Fe203和S，从而达到氧化铁再生的目的。

(5) 碳酸盐法

碳酸盐法主要采用碳酸钾(K2CO3)溶液与酸气进行化学平衡反应，从而脱除酸性气体。

物理吸收法物理吸收法是根据H2S和CO2在不同溶液中的溶解度随温度和压力的变化而改变或采用固体床层进行表面吸附，从而达到脱除H2S和CO2的目的。主要的物理吸收法有：

(1) 物理溶剂。

常用于脱除H2S和CO2的物理溶剂有：碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯、二甘醇二甲醚、甲基吡咯烷酮、水等。

(2) 固体吸附剂。

目前多采用的是分子筛。

(3) 半透膜。

半透膜只让极性分子通过，如H2S、CO2和H20等，一部分天然气也会透过半透膜在尾气中排出。在采用半透处理时需要考虑尾气的处理和利用,半透膜通常作成卷状2。

酸性气体的酸性强弱由强到弱依次为：高氯酸，氢碘酸，硫酸，氢溴酸，盐酸，硝酸，碘酸（以上为强酸，了解即可，大学涉及强弱排序），草酸（乙二酸），亚硫酸，磷酸，丙酮酸，亚硝酸（以上五种为中强酸），柠檬酸，氢氟酸，苹果酸，葡萄糖酸，甲酸，乳酸，苯甲酸，丙烯酸，乙酸，丙酸，硬脂酸，碳酸，氢硫酸，次氯酸，硼酸，硅酸,苯酚（其余为弱酸或极弱酸）！