硫鐵化合物低溫氧化過程研究.pdf

1、原油中的活性硫很容易腐蝕設(shè)備，腐蝕產(chǎn)物與空氣接觸發(fā)生氧化反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故，研究硫鐵化合物低溫氧化過程，具有重要意義。本文以鐵銹模擬物為原材料研究硫鐵化合物低溫氧化過程，鐵銹模擬物由 Fe2O3、Fe3O4和Fe(OH)3組成，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為61.5％、27.8%和10.7%，硫化后生成不穩(wěn)定的硫鐵化合物，與空氣接觸后極易自燃。通過硫鐵化合物樣品的氧化升溫曲線，研究不同干燥時(shí)間對(duì)氧化過程的影響，測(cè)定樣品自燃點(diǎn)并研究含水率、粒度

2、和通風(fēng)條件對(duì)自燃點(diǎn)的影響；通過 S單質(zhì)和硫酸根（SO42-）離子的含量變化研究固態(tài)S元素遷移過程，通過SO2氣體濃度變化規(guī)律探究氣態(tài)S元素遷移過程。主要研究內(nèi)容如下：
　　采用測(cè)溫系統(tǒng)研究不同干燥時(shí)間對(duì)硫鐵化合物樣品氧化升溫曲線的影響。結(jié)果表明：未干燥的樣品1和干燥0.5 h的樣品2溫度明顯升高，存在三個(gè)升溫階段，氧化速率較大，干燥1h的樣品3和干燥2h的樣品4沒有明顯升溫趨勢(shì)；樣品1和樣品2的最大升溫速率分別為2.81℃/s和2

3、.77℃/s，氧化傾向性分別為647.14℃2/s和870.36℃2/s，表明二者具有較高的氧化自熱傾向性，樣品3和樣品4幾乎沒有氧化自熱傾向性。
　　干燥0.5 h的樣品自燃點(diǎn)為77.2326℃，自燃點(diǎn)較低，表明樣品自熱傾向性較高；含水率為5%的樣品自燃點(diǎn)最低，自燃危險(xiǎn)性最大，含水率較高（10%）和較低（1%）的樣品自燃點(diǎn)均較高，自燃危險(xiǎn)性較??；樣品粒度越小，自燃點(diǎn)越低，自燃危險(xiǎn)性越大，反之，自燃危險(xiǎn)性越小；打開通風(fēng)櫥后，空氣流

4、量增大，供氧條件得以改善，促進(jìn)氧化反應(yīng)進(jìn)行，使硫鐵化合物自燃點(diǎn)降低，樣品自燃危險(xiǎn)性更大。
　　研究 S單質(zhì)在氧化過程中含量變化。結(jié)果表明：第一升溫階段樣品溫度低于自燃點(diǎn)，發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，S單質(zhì)質(zhì)量迅速增加；第二升溫階段S單質(zhì)的氧化反應(yīng)和樣品自燃進(jìn)程相互促進(jìn)，S單質(zhì)質(zhì)量比第一升溫階段少，比未氧化時(shí)多；第三升溫階段 S單質(zhì)被氧化生成 SO2氣體，質(zhì)量迅速減少，甚至低于未氧化時(shí)的。
　　研究硫酸根（SO42-）離子各階段含量變

5、化。結(jié)果表明：SO42-離子含量隨氧化反應(yīng)進(jìn)行整體呈上升趨勢(shì)，SO42-離子含量變化代表著樣品中硫化鐵被氧化的量，單位時(shí)間內(nèi)硫酸根離子(SO42-)含量變化越大，樣品氧化速率越大。
　　運(yùn)用ecom-D煙氣分析儀研究SO2氣體濃度變化規(guī)律及空氣流量對(duì)氣體濃度的影響。結(jié)果表明：空氣流量為100ml/min時(shí)，樣品溫度沒有達(dá)到自燃點(diǎn)，釋放出極少量的SO2氣體；空氣流量為200ml/min時(shí)，樣品溫度超過自燃點(diǎn)，釋放出大量的 SO2氣體