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反硫化作用

化学名词

又称硫酸盐呼吸，是一类称做硫酸盐还原细菌（或反硫化细菌）的严格厌氧菌在无氧条件下获取能量的方式。其特点是底物脱氢后，经呼吸链递氢，最终由末端氢受体硫酸盐受氢，在递氢过程中与氧化磷酸化作用相偶联而获得ATP。硫酸盐呼吸的最终还原产物是H2S。在浸水或通气不良的土壤中，厌氧微生物的硫酸盐呼吸及其有害产物对植物根系生长十分不利（如引起水稻秧苗的烂根等），故应设法防止。

反硫化作用是在厌氧条件下微生物将硫酸盐还原为H2S的过程。其反应如下：
RH2+SO42- -→RO4+H2S+能量该过程是在通气不良条件下主要由硫酸盐还原菌（或名反硫化菌）所引起。反硫化作用具有高度特异性，主要是由脱硫弧菌属（Desulfovibrio）来完成，另外也有脱硫弯杆菌。这两者均为厌氧型异养菌。在无氧条件下生活，利用硫酸盐为电子受体，许多碳水化合物、有机酸和醇作为电子供体和能源，不利用氧（O2）和有机硫化物。可进行以下反应，将硫酸还原成硫化氢。2CH3CHOHCOOH+H2SO4→2CH3COOH+2CO2+H2S
C6H12O6+3H2SO4→6CO2+6H2O+3H2S+能量
如脱硫脱硫弧菌（D．desulfuricans）是一典型反硫化作用的代表菌，其反应式为：
C6H12O6+3H2SO4→6CO2+6H2O+3H2S+能量
产生的H2S与铁化学氧化产生的Fe2+反应形成FeS和Fe(OH)2，这是造成铁锈蚀的主要原因。 另外，H2S的产生对作物生长不利。
煤制氢气，一氧化碳变换工艺中的反硫化
工业上可以使用煤气化制取合成气，其主要组成为CO、H2、CO2等。而若需要制备供合成氨、油品加氢等工艺所用的纯氢气，则需要将CO变换为H2，CO转化为CO2而通过吸收除去。变换反应为：CO+H2O=CO2+H2.此反应需要使用催化剂，包括耐硫和非耐硫催化剂。
耐硫变换催化剂工业上基本使用钴钼系催化剂,这个催化剂做得比较好,不仅耐硫,而且低温活性也必铁系催化剂（非耐硫催化剂）强,使用温度在250-500度。
钴钼耐硫变换触媒在活性组分处于硫化状态下才具有活性，因此对合成气中硫含量的上限不加限制，但对下限有严格的指标，要求使用的原料中含硫量不能小于某一数值，否则将出现反硫化现象而引起触媒的失活。因此应避免已硫化触媒在无硫情况下操作。
钴钼系触媒的反硫化主要是触媒中的活性组分CoS和MoS2在一定的温度下，蒸汽和H2S存在条件下，发生了硫化反应的逆反应，重新转化成了无活性的CoO、MoO2，主要是MoS2的反硫化。
MoS2+2H2O==MoO2+2H2S-Q
引起反硫化的因素主要有：汽气比过大，硫化氢浓度过低，反应温度过高等。
1、汽气比过大
从反应方程式可以看出，水蒸汽含量高时，反应将向反硫化方向进行；
2、气体中硫化氢含量低
/气体中的硫化氢含量低时，反应将向着反硫化的方向进行；
3、反应温度高
反硫化反应是吸热反应，温度高有利于反应向正方向进行，温度高时，反应速度同时加快
反硫化产生的原因要看具体运行情况。进口硫化氢即使达到150mg，也不见得就不会发生反硫化，关键是要看操作，汽气比不能过大，关键要监视变换炉进出口硫化氢、总硫含量变化，一旦出现倒挂现象要及时处理。
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