弗拉施法
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弗拉施法
弗拉施法是一种从地下矿床中提取硫磺的方法。 这是从元素矿床中回收硫的xxx工业方法。 直到 20 世纪后期,世界上大部分的硫磺都是通过这种方式获得的,那时从石油和天然气资源中回收硫磺变得更加普遍(参见克劳斯工艺)。
在弗拉施法中,过热水被泵入硫矿床; 硫熔化并被提取。 弗拉施法能够生产出高纯度的硫磺。
历史
Frasch 硫磺工艺在盐丘或层状蒸发岩沉积物上效果xxx,在这些地方,硫存在于被困在不透水层之间的可渗透岩层中。 在碳氢化合物存在的情况下,硬石膏或石膏的细菌变化会在硫循环中产生石灰石和硫化氢。 然后硫化氢从渗滤水中或通过厌氧硫还原细菌的作用氧化成硫
1867 年,矿工们在路易斯安那州 Calcasieu 教区的一个盐丘的盖层中发现了硫磺,但它位于流沙之下,因此无法开采。 1894 年,德裔美国化学家 Herman Frasch(1852-1914 年)设计了他的 Frasch 脱硫方法,使用管道绕过流沙。 这取代了低效且污染严重的西西里方法。 1894 年 12 月 24 日,当xxx批熔融硫磺被带到地表时,该过程被证明是成功的。 联合硫磺公司于 1896 年成立,以利用该工艺。 然而,加热水所需的高燃料成本使得该过程不经济,直到 1901 年德克萨斯州 Spindletop 油田的发现为该地区提供了廉价燃料油。 弗拉施法于 1903 年在路易斯安那州的硫磺矿开始经济生产。
当 Frasch 的专利到期时,该工艺被广泛应用于美国墨西哥湾沿岸的类似盐丘硫矿床。 第二座 Frasch 工艺矿山于 1912 年在得克萨斯州布拉佐里亚县开工。 墨西哥湾沿岸在 20 世纪早期和中期开始主导世界硫磺生产。 然而,从 1970 年xxx始,从石油和天然气中回收副产品硫磺降低了硫磺的价格,并迫使许多采用 Frasch 工艺的矿山停业。 美国最后一个 Frasch 硫磺矿于 2000 年关闭。由于美国入侵伊拉克,伊拉克的 Frasch 矿于 2003 年关闭。
弗拉施法仍用于开采墨西哥、乌克兰和波兰的硫磺矿床。
过程
在弗拉施法中,三个同心管被引入硫矿床。 过热水(165°C,2.5-3 MPa)通过最外层的管道注入沉积物。 硫 (m.p. 115 °C) 熔化并流入中管。 由于熔化的硫磺密度较大,单靠水压无法将硫磺推入表面,因此通过最内层的管子引入热空气使硫磺起泡,使其密度降低,并将其推到表面。
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获得的硫可以非常纯 (99.7 – 99.8%)。 在这种形式中,它是浅黄色的。 如果被有机化合物污染,它可能会变成深色; 进一步纯化是不经济的,而且通常是不必要的。 采用这种方法,美国1989年生产硫磺389万吨,墨西哥1991年生产硫磺102万吨。
弗拉施法可用于 50-800 米深的矿床。 生产每吨硫磺需要 3-38 立方米的过热水,相关的能源成本非常高。 描述了适用于课堂的弗拉施法的工作示范模型。