유황 매일 한 문제 2016년 3월 11일, 5포인트 참여, 우수한 답변자에게 10포인트.

이 게시글은 2016-3-19 09:04에 ‘황아연알루미늄’에 의해 마지막으로 수정되었습니다. 암모니아와 황화수소는 모두 물에 용해되어 이온화됩니다:
NH3 + H2O = NH4+ + OH- (1)
H2S = HS- + H+ (2)
암모니아의 물에 대한 용해도는 황화수소의 용해도보다 크며, 온도가 상승할수록 용해도는 감소합니다.황화수소와 암모니아가 물속에 함께 존재할 때, 이들은 화학적 이온화와 상평형 상태에 있습니다: HS- + NH4+ = NH4HS = (NH3 + H2S)액 = (NH3 + H2S)기 (3) 상온에서는 황화수소와 암모니아가 물에 용해되어 이온으로 분리된 채로 물속에 존재합니다.온도가 상승하면, (3)식에 나타난 세 가지 평형 상태가 오른쪽으로 이동합니다. 하수 스티어링은 바로 이 원리를 이용하는 것으로, 하수를 140℃ 이상으로 가열함으로써 물 속의 황화수소와 암모니아의 평형 상태를 깨뜨려, 이들이 액상에서 기상으로 이동하도록 합니다；동시에 수증기를 이용하여 증기상의 황화수소와 암모니아의 분압을 낮춤으로써, 물속에 있는 황화수소와 암모니아의 함량을 줄여 오수를 정화할 수 있습니다.

이 게시글은 2016-3-19 09:04에 ‘황아연알루미늄’에 의해 마지막으로 수정되었습니다. 황이 함유된 원유를 처리할 때, 감압·촉매분해와 같은 공정에서는 대량의 산성 수질의 오수가 발생합니다. 이 오수에는 다량의 암모니아와 페놀류 물질도 함께 포함되어 있습니다；폐수 내의 황과 암모니아는 주로 NH4HS, (NH4)2S 형태로 존재합니다. 산성 수질의 황 및 암모니아 성분들은 가열 과정을 거쳐 스티어링 탑에서 분해되고 분리됩니다. 그 결과, 탑 꼭대기에서는 산성 가스가 생성되고, 중간 단계에서는 원유 암모니아 가스가 분리되며, 탑 바닥에서는 정화된 물이 얻어집니다.

산성 수증기 스트리핑 유닛(또는 오수 스트리핑 유닛)의 생산 원리를 간략히 설명해 주세요? 산성 수 기상 제거는 산성 수용액을 탈착제로 사용하여 원료(기체 상태)를 탈착하는 공정을 말합니다.해흡은 흡수의 역방향 작용으로, 가스 흡수라는 단위 작업에 속합니다.흡수는 물질 전달 과정의 한 예로, 혼합된 원료(기체 상태) 내의 다양한 성분들을 분리하는 것을 목적으로 합니다.

산성 수증기 스트리핑 유닛(또는 오수 스트리핑 유닛)의 생산 원리를 간략히 설명해 주세요? 산성 수 기상 제거는 산성 수용액을 탈착제로 사용하여 원료(기체 상태)를 탈착하는 공정을 말합니다.해흡은 흡수의 역방향 작용으로, 가스 흡수라는 단위 작업에 속합니다.흡수는 물질 전달 과정의 한 예로, 혼합된 원료(기체 상태) 내의 다양한 성분들을 분리하는 것을 목적으로 합니다.

산성 수 기상 제거는 산성 수용액을 탈착제로 사용하여 원료(기체 상태)를 탈착하는 공정을 말합니다.해흡은 흡수의 역방향 작용으로, 가스 흡수라는 단위 작업에 속합니다.흡수는 물질 전달 과정의 한 예로, 혼합된 원료(기체 상태) 내의 다양한 성분들을 분리하는 것을 목적으로 합니다.

이 게시물은 마지막으로 2016-3-19 09:05에 황아연알루미늄에 의해 수정되었습니다. 산성수란 H2S, NH3, CO2와 같은 휘발성이 약한 전해질을 포함한 수용액입니다.상술한 성분들은 물속에서 NH4HS, (NH4)2CO3, NH4HCO3와 같은 암모늄염 형태로 존재합니다. 이러한 약산과 약염기의 염들은 물속에서 이온화되면서 동시에 가수분해되어 H2S, NH3, CO2 분자를 생성합니다. 위의 분자들은 이온들과 이온화 평형을 이루는 것 외에도 기체 상태의 분자들과도 평형을 이룹니다. 따라서 이 시스템은 화학적 평형, 이온화 평형, 상평형이 공존하는 복잡한 시스템입니다.따라서 화학적 반응, 이온화, 상평형을 조절하는 적절한 조건은 산성 수용액을 사용하고 적합한 운전 조건을 선택하는 데 있어 핵심이다. 이온화와 가수분해는 모두 가역적인 과정이기 때문에, 다양한 물질들은 액상에서 이온 상태와 분자 상태의 두 가지 형태로 동시에 존재한다.이온은 액상에서 기상으로 들어갈 수 없으므로 “고정 상태”라고 하며, 분자는 액상에서 기상으로 들어갈 수 있어 “유동 상태”라고 합니다.각종 물질의 물속에서의 이온 상태와 분자 상태의 양은 작동 온도, 작동 압력 및 물속에서의 농도와 관련이 있다.H2S, NH3, CO2-H2O라는 네 가지 원소로 구성된 시스템의 특성에 따르면, NH4HS(암모니움 황화물)와 같은 물질들의 수중에서의 가수분해 반응 상수 KH는 온도가 상승함에 따라 증가합니다. 즉, 물속에 존재하는 유리 상태의 H2S, NH3, CO2 분자들의 양도 온도가 상승함에 따라 증가하므로, 스팀 리프트 타워의 온도는 110℃보다 높아야 합니다.상평형은 각 상이 액상에 존재하는 농도, 용해도, 휘발성, 그리고 용액 내의 다른 분자나 이온과 반응할 수 있는지 여부와 관련이 있습니다.CO2의 경우, 물에 대한 용해도가 매우 낮으며, 상대적 휘발도와 용액 내 다른 분자나 이온들과의 반응 평형 상수도 매우 작습니다. 그래서 CO2는 액상에서 기상으로 쉽게 전환될 수 있습니다. 반면 NH3는 그렇지 않습니다. NH3는 물에 대한 용해도가 매우 높을 뿐만 아니라, H2S나 CO2와의 반응 평형 상수도 큽니다. 따라서 특정 조건 하에서만 NH3가 포화 상태에 도달했을 때, 비유리 상태의 NH3 분자들이 액상에서 기상으로 전환될 수 있습니다. 분명히, 수증기를 공급하는 것은 가열 효과와 함께 용액 내의 H2S, NH3, CO2의 분압을 낮추는 이중적인 역할을 하여, 이들이 액상에서 기상으로 전환되도록 촉진함으로써 산성수를 정화하는 효과를 얻게 됩니다.

이 게시글은 마지막으로 2016-3-19 09:05에 ‘황아연알루미늄’이 수정했습니다. 산성 수용액을 탈착제로 사용하여 원료(기체 상태)를 탈착시키는 과정입니다.해흡은 흡수의 역방향 작용으로, 가스 흡수라는 단위 작업에 속합니다.흡수는 물질 전달 과정의 한 예로, 혼합된 원료(기체 상태) 내의 다양한 성분들을 분리하는 것을 목적으로 합니다.

이 게시물은 마지막으로 2016-3-19 09:06에 ‘황아연알루미늄’에 의해 수정되었습니다. 산성 수증기 추출 처리 공정의 원리는, 일정한 압력을 가진 증기를 사용하여 유기성 황화수소와 암모니아를 하수에서 각각 추출해내는 것입니다. 이를 통해 하수를 정화하고 황화수소와 암모니아를 분리할 수 있습니다.

고유황 폐수는 황화수소, 암모니아, 이산화탄소 등이 섞인 다성분 수용액입니다. 황화수소, 암모니아, 이산화탄소는 물속에서 NH4SH, NH42S, NH42CO3, NH4HCO3와 같은 암모늄염 형태로 존재합니다. 이러한 약산·약염기 염들은 물속에서 가수분해되면서 각각 자유 상태의 황화수소, 암모니아, 이산화탄소 분자를 생성합니다. 이들 분자들은 기체 상에 있는 분자들과 평형을 이루므로, 이 시스템은 화학적 평형, 이온화 평형, 상평형이 공존하는 복잡한 시스템입니다.따라서 화학적 반응, 이온화, 상평형을 조절하는 적절한 조건을 설정하는 것은 유황 함유 폐수를 효과적으로 처리하고 적합한 운전 조건을 선택하는 데 있어 핵심적인 요소입니다.위의 세 가지 평형에 영향을 미치는 주요 요인은 온도와 분자 비율입니다.가수분해는 흡열 반응이기 때문에, 가열하면 가수분해가 촉진되어 자유 상태의 황화수소, 암모니아, 이산화탄소 분자들의 양이 증가합니다. 하지만 이러한 자유 분자들이 모두 액상에서 기상으로 전환될 수 있는지는, 그 분자들의 액상 내 농도, 용해도, 휘발성 정도, 그리고 용액 내 다른 분자나 이온들과의 반응 가능성에 달려 있습니다. 예를 들어, 이산화탄소는 물에 대한 용해도가 매우 낮고 상대적인 휘발성은 높으며, 다른 분자나 이온들과의 반응 평형 상수도 매우 작기 때문에, 액상에서 기상으로 가장 쉽게 전환됩니다. 반면 암모니아는 물에 대한 용해도가 매우 높을 뿐만 아니라, 황화수소나 이산화탄소와의 반응 평형 상수도 크기 때문에, 특정 조건 하에서만 액상에서 기상으로 전환될 수 있습니다.스팀 타워에 수증기를 공급함으로써 가열 효과와 함께 기상 내의 황화수소, 암모니아, 이산화탄소의 분압을 낮추는 이중적인 효과가 나타나, 이들이 액상에서 기상으로 이동하도록 촉진하여 수질을 정화하는 효과를 얻을 수 있습니다