【Jeden Tag eine Frage】11.23 Multiple-Choice-Frage: Die Selbstentzündungstemperatur von Eisen(II)-sulfid beträgt 50℃
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Fragen zum Urteilen: Der Selbstentzündungspunkt von Eisen(II)-sulfid liegt bei 50 °C – das ist falsch. Für Teilnahme gibt es +2 Punkte; für richtige Antworten gibt es +5 Punkte. Für ausführliche Diskussionen gibt es +8 Punkte. Bei der Teilnahme an der Aktion „Ich bin der Verrückteste“ gibt es +20 Punkte. Zur Förderung: @Guan Gongyu. Wenn Nutzer Beiträge verfassen, können sie zwei Links hinzufügen. Für jeden Link, den sie beifügen und auf dem ihre eigene Postadresse angegeben ist, erhalten sie 5 Punkte (für den Hauptbeitrag gibt es zusätzlich +10 Punkte). [Petrochemische Aktionen] Anmeldung zur Aktion „Ich bin der Verrückteste“. [Petrochemischer Bereich] Anmeldung zur Aktion „Zeigen Sie Ihren ‚Fangsongti‘-Stil“. Wettbewerb „Meine Anlage – mein Zuhause“ (für jedes Foto gibt es +10 Punkte): http://bbs.hcbbs.com/thread-1495069-1-1.htmlFe + O2 + H2O → Fe2O3·H2O
Fe2O3·H2O + H2S → FeS↓ + H2O
Diese Reaktionen verlaufen recht leicht. Aufgrund von langanhaltender Stillstandzeit neigen Anlagen mit mangelhafter Korrosionsschutzmaßnahme dazu, Eisensulfid zu bilden. 1.2.3 Schwefelkorrosion bei hohen Temperaturen Die Schwefelkorrosionsreaktion ist eine chemische Korrosionsreaktion; eine Erhöhung der Temperatur beschleunigt die Reaktionsgeschwindigkeit. Daher kommt es in den Bereichen mit höheren Temperaturen am Boden der Normaldruckkolonnen sowie in den Wärmeaustausch- und Entlastungseinheiten eher zu einer Korrosion durch Schwefel bei hohen Temperaturen. – 1.2.4 Das Vorhandensein von Wasser und Cl kann die Schwefelkorrosion der Ausrüstung fördern. Aus dem Reaktionsmechanismus der Bildung von Eisensulfid geht hervor, dass das Vorhandensein von Wasser die chemische Korrosion beschleunigt. Wenn außerdem Cl vorhanden ist, findet auch bei niedrigeren Temperaturen folgende Reaktion statt: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑. Liu Jingyun: Entstehung von Eisensulfid und Prävention von Selbstentzündungen. FeCl2 + H2S → FeS↓ + 2HCl; Fe + H2S → FeS↓ + H2↑; FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S. In Systemen mit Kondensatoren an der Spitze des Turms – also an den Stellen wie der Oberseite des Turms, den Öl- und Gasverdampfungslinien, den Wassertankern sowie den Rückflussbehältern – tritt leicht Korrosion bei niedrigen Temperaturen auf. 1.3 Mechanismus und Phänomene der Selbstentzündung von Eisen(II)-sulfid
1.3.1 Mechanismus der Selbstentzündung von Eisen(II)-sulfid
Eisen(II)-sulfid sowie andere Sulfide des Eisens reagieren bei Erwärmung oder Lichtexposition in der Luft wie folgt:
FeS + 3/2 O2 → FeO + SO2 + 49 KJ
2 FeO + 1/2 O2 → Fe2O3 + 271 KJ
FeS2 + O2 → FeS + SO2 + 222 KJ
Fe2S3 + 3/2 O2 → Fe2O3 + 3S + 586 KJ
1.3.2 Phänomene der Selbstentzündung von Eisen(II)-sulfid
Während des Prozesses der Selbstentzündung von Eisen(II)-sulfid entsteht, sofern kein brennbares Material vorhanden ist, das die Reaktion unterstützt, das weiße Gas SO2. Dieses Gas wird oft fälschlich für Wasserdampf gehalten. Zudem hat es einen stechenden Geruch ; Gleichzeitig wird eine große Menge an Wärme freigesetzt. Wenn in der Umgebung andere brennbare Stoffe wie Öle vorhanden sind, entsteht dichter Rauch, was wiederum zu Bränden und Explosionen führen kann. Die Verteilung von Eisensulfid in Prozessanlagen folgt im Allgemeinen folgendem Muster: Je höher der Schwefelgehalt im Medium ist, desto mehr entstehen Korrosionsprodukte aus Eisensulfid. Doch auch in Anlagen, in denen der Schwefelgehalt nur bei einigen tausendsteln Prozent liegt, kann es beim Öffnen der Anlage zu einer Selbstentzündung von Eisensulfid kommen. Der Grund dafür liegt nicht im hohen Schwefelgehalt im Medium, sondern darin, dass feine Korrosionsprodukte aus Eisen(II)-sulfid in bestimmten Bereichen leicht ablagern können. Insbesondere bei den Füllertürmen hat die Füllung nicht nur eine Destillationsfunktion, sondern auch eine effektive Filterfunktion. Das aus dem Oberstrom mitgebrachte Eisensulfid kann so leicht aufgefangen werden. Gleichzeitig weisen die Metallfüllstoffe eine große Oberflächenfläche auf, wodurch die Kontaktfläche zum Material groß ist. Selbst wenn der Schwefelgehalt im Material sehr gering ist, kann dies den Füllstoff dennoch korrodieren. Aufgrund der niedrigen Strömungsgeschwindigkeit des Materials im Füllerturm kann das aus der Korrosion der Füllmaterialoberfläche entstehende Eisensulfid nur schwer vom Material mitgetragen werden. Auf diese Weise sammelt sich in Fülltürmen, die unter hohem Lastaufkommen, über lange Zeiträume und kontinuierlich in Betrieb sind, eine bestimmte Menge an Eisensulfid an. Da das Eisensulfid in den Turbinenanlagen kein reines Produkt ist, vermischt es sich mit Koksstaub, Ölverschmutzungen usw. und bildet so Ablagerungen. Die Struktur dieser Ablagerungen ist in der Regel ziemlich locker. Wenn Eisen(II)-sulfid in feuchter Luft oxidiert wird, werden die Eisen(II)-Ionen zu Eisen(III)-Ionen oxidiert. Das negativ geladene Schwefel-II- ion wird zu Schwefel-IV-Ionen umgewandelt. Dabei wird eine große Menge an Wärme freigesetzt. Durch die lokale Temperaturerhöhung wird die Oxidation des umliegenden Eisensulfids beschleunigt, wodurch eine Kettenreaktion entsteht. Wenn im Schmutz Kohlenstoff und schwere Öle vorhanden sind, dann brennen sie unter dem Einfluss von Eisensulfid schnell ab und erzeugen dabei noch mehr Wärme. Dieses Phänomen der Selbstentzündung kann leicht zu Brand- und Explosionsunfällen führen. 1.3.3 Faktoren, die die Geschwindigkeit der Bildung von Eisensulfid beeinflussen Bei Betrachtung des Entstehungsmechanismus von Eisensulfid wird deutlich, dass im täglichen Produktionsprozess die Bildung von Eisensulfid durch eine chemische Korrosionsreaktion stattfindet – dabei wird Eisen unter dem Einfluss aktiver Sulfide zerstört. Daher ist die Kontrolle der chemischen Korrosionsreaktionen ein entscheidender Ansatz, um die Entstehung von Eisensulfid einzuschränken. Solange wir die Stellen in den Produktionsanlagen finden, an denen eine Schwefelkorrosion leicht auftreten kann, und je nach Eigenschaften dieser Stellen geeignete Maßnahmen ergreifen, können wir die Menge an Eisensulfid reduzieren. Dadurch lässt sich das Auftreten von Selbstentzündungen durch Eisensulfid von vornherein vermeiden. Faktoren wie der Schwefelgehalt des Öls, die Temperatur sowie das Vorhandensein von Wasser und Cl- sind wichtige Einflussfaktoren auf die Geschwindigkeit dieser elektrochemischen Korrosionsreaktion.